cap. 2-materiale pentru elemente mixte oȚel-beton

8/13/2019 CAP. 2-MATERIALE PENTRU ELEMENTE MIXTE OEL-BETON

1/29

ELEMENTEPENTRUSTRUCTURICOMPUSEOEL-BETON

CAP. 2


2/29

MATERIALE

OEL

GRINZITABLE

CUTATESTLPI

CONECTORIBETONARMTURI

2


3/29

CIRCUITUL OELULUI N NATUR

OELUL


4/29

SCHEMA DEFABRICAIE AFONTEI, OELULUII A PRODUSELORDIN OEL


5/29

PRELUCRAREA OELULUI PRIN LAMINARE LA CALD


6/29

PROFILE LAMINATE LA CALD


7/29

PRELUCRAREA OELULUI PRIN FORMARE LA RECE

Laminare la rece ndoire la rece


8/29

PRODUSE FORMATE LA RECEProdusele formate la rece sunt n general galvanizatela cald printr-un proces continuu idacestenecesar, acoperite cu straturi protectoare(prelcuite) n scopul ameliorriirezistenei lacoroziune precum ia aspectului acestora, astfelasigurndu-le o perioadde exploatare deaproximativ 60 ani.


9/29

CARACTERISTICI FIZICE

I Nlaminare normalizat

Mlaminare termomecanic

Grad de dezoxidare

G1oelnecalmat

G2oelcalmat

G3stare de livrare opional

II Wrezistent la coroziune atmosferic

Ltemperaturi sczute

C-oeluri cu capacitate de deformare la rece

CONDIII SPECIALEZ15min. 15 % gtuire

Z25min. 25 % gtuire

Z35min. 35 % gtuire

GRUPA DE OELCARACTERISTICI MECANICELimita de curgere fy[N/mm

2]

..........

Clasa de calitateJR + 20 oC; W= 27 J;

JO 0 oC; W= 27 J;

J2 - 20 oC; W= 27 J;

K2 - 20 oC; W= 40 J;

S 253 J2 G2 +Z25

NOTAREA OELULUI


10/29

Standard i marc de oel

Grosimi nominale ale elementului t[mm]

[N/mm2] [N/mm2] [N/mm2] [N/mm2]

SR EN 10025-2:2004

S 235 235 360 215 360

S 275 275 430 255 410

S 355 355 510 335 470

S 450 440 550 410 550

SR EN 10025-3:2004

S 275 N/NL 275 390 255 370

S 355 N/NL 355 490 335 470

S 420 N/NL 420 520 390 520

S 460 N/NL 460 540 430 540

SR EN 10025-4:2004

S 275 M/ML 275 370 255 360S 355 M/ML 355 470 335 450

S 420 M/ML 420 520 390 500

S 460 M/ML 460 540 430 530

SR EN 10025-5:2005S 235 W 235 360 215 340

S 355 W 355 510 335 490

SR EN 10025-6:2005 S 460 Q/QL/QL1 460 570 440 550

SR EN 10210-1:1998

S 235 H 235 360 215 340

S 275 H 275 430 255 410

S 355 H 355 510 335 490S 275 NH/NLH 275 390 255 370

S 355 NH/NLH 355 490 335 470

S 420 NH/NLH 420 540 390 520

S 460 NH/NLH 460 560 430 550

SR EN 10219-1:2002

S 235 H 235 360

S 275 H 275 430

S 355 H 355 510

S 275 NH/NLH 275 370

S 355 NH/NLH 355 470S 460 NH/NLH 460 550

yf uf

mmt 40 mmtmm 8040

yf uf

Oeluri pentru produse laminate la cald


11/29

DENUMIRE STANDARDESR EN 10025-2: Produse laminate la cald din oeluri de construcii. Partea 2: Condiiitehnice de livrare pentru oeluri de construcii nealiate- SR EN 10025-3: Produse laminate la cald din oeluri de construcii. Partea 3: Condiiitehnice de livrare pentru oeluri de construcii sudabile cu granulaie fin n starenormalizat/laminare normalizat- SR EN 10025-4: Produse laminate la cald din oeluri de construcii. Partea 4: Condiiitehnice de livrare pentru oeluri de construcii sudabile cu granulaie fin obinute prinlaminare termomecanic- SR EN 10025-5 Produse laminate la cald din oeluri pentru construcii. Partea 5:Condiii tehnice de livrare pentru oeluri de construcii cu rezisten mbuntit lacoroziunea atmosferic- SR EN 10025-6+A1: Produse laminate la cald din oeluri pentru construcii. Partea 6:Condiii tehnice de livrare pentru produse plate din oel cu limit de curgere ridicat nstare clit i revenit


12/29

Denumire produs Standard de produs Marca[N/mm2] [N/mm2]

Produse laminate la cald pentru construcii.

Partea 2: Condiii tehnice de livrare pentru

oeluride construciinealiate

SR EN 10025-2: 2004

nlocuiete SR EN

10025+A1

S 235 235 360

S 275 275 430

S 355 355 510

Produse laminate la cald pentru construcii.

Partea 3: Condiii tehnice de livrare pentru

oeluri normalizate/laminare normalizant

sudabile cu granulaiefin

SR EN 10025-3

nlocuiete SR EN 10113-

2/1995

S 275 N 275 370

S 355 N 355 470

S 420 N 420 520

S 460 N 460 550

Produse laminate la cald pentru construcii. Partea

4: Condiii tehnice de livrare pentru oeluri

normalizate/laminare normalizant sudabile cu

granulaiefin

SR EN 10025-4

nlocuiete SR EN 10113-3/1995

S 275 M 275 360

S 355 M 355 450

S 420 M 420 500

S 460 M 460 530

Table laminate la cald din oeluri zincate

termic continuuSR EN 10147+A1/2001

S 220 G 220 300

S 250 G 250 330

S 280 G 280 360

S 320 G 320 390

S 350 G 350 420

Table laminate la cald din oeluri obinute

prin laminare termomecanic

SR EN 10149-2/1998

S 315 MC 315 390

S 355 MC 355 430S 420 MC 420 480

S 460 MC 460 520

S 500 MC 500 550

S 550 MC 550 600

SR EN 10149-3/1995

S 260 NC 260 370

S 315 NC 315 430

S 355 NC 355 470

S 420 NC 420 530

ybf uf

Tipuri de table i benzi specificate de EuroNorme pentru profile cu perei subiri


13/29

a

Ea

ya

ya

a

Rezistena caracteristic, , aoelului pe diagrama idealizat

yaf

Carateristicile oelului sunt: modulul lui Young: [N/mm2];

modulul de tiere: [N/mm2]; coeficientul lui Poisson: ;

densitatea oelului: [kg/ m3] .

aE = 210.000

a

a

a

EG =

2 1 +

a = 0, 3

a = 7850

ydaya ff

Rezistena de calcul a oelului dingrinzi i stlpi:

CARACTERISTICI DE CALCUL A OELULUI

Rezistena de calcul a oelului dintablele cutate:

yppyp ff


14/29

BETONUL

Clasa

betonului

NE 012-99

Rezistenabetonului

C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 C60/75

[MPa] 20 25 30 35 40 45 50 55 60

[MPa] 2.2 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.2 4.2

[MPa] 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 2.7 2.9 3.0 3.1

[MPa] 2.9 3.3 3.8 4.2 4.6 4.9 5.3 5.5 5.7

[N/mm2] 0.26 0.30 0.34 0.38 0.42 0.45 0.48

Rezistenele BETONULUIsunt n funcie de clasa acestuia(ex: C30/37- primul numrreprezintrezistenala compresiune pe cilindru nMPa, iar al doilea numrreprezintrezistenape cubcorespunztoare).

ckf

ctmf

ctk0,05f

ctk0,95f

Rd


15/29

Se fac notaiile urmtoare: esterezistenacaracteristica betonului la compresiune pe cilindru la 28 de zile. esterezistenamedie latraciune, ; esterezistenacaracteristiclatraciunecu risc de 5 ; esterezistenacaracteristiclatraciunecu risc de 95 ; esterezistenadebazla forfecare, . Pentru betoanele uoare, rezistenala ntindere seobinenmulindvaloriledate n tabel cu .Cu toate c betonul este un material puternic eterogen, seaccept ipotezaprivind comportarea mecaniccorespunztoareunui material omogen.

15

ckf

ctmf 2 30,30ctm ck f f

05,0ctkf

95,0ctkfRd

0.050,25 ctkRd

c

f

0,30 0,702400

BETONUL


16/29

c2este deformaia corespunztoare rezistenei maxime

cu3 este deformaia ultim pentru un calcul simplificat

Valoarea nominal a coeficientului lui Poisson (coeficient dedeformaietransversal) se ia 0,2. Acest coeficient este egal cu zero daceste permisfisurarea betonului ntins.

BETONUL


17/29

curba real

c

c

fck

0.85fck

curba idealizatliniar

curba idealizatparabolic

Ecm

Diagrama pentru rezistenacaracteristiclacompresiune a betonului,cc

ckf

Rezistena de calcul a betonului:cdcck ff

BETONUL


18/29

n domeniul elastic, modificarea caracteristicilor betonului n timp cauzate nprincipal de fluajul materialului, pot fi considerate prin intermediul modululuide elasticitate . Pentru luarea n considerare a fluajului betonului, n cazul cldirilor(exceptnd analiza global a structurilor zvelte), este suficient ca aria debeton, , sfienlocuitcu o arieechivalentdeoel, , undereprezintcoeficientul deechivalennominal egal cu:

unde: este modulul de elasticitate longitudinal al oelului, este modulul echivalent al betonului.

n cazuri obinuite se accept n mod simplificat o valoare medie

cE

cA

cA n n

aE

'

cE

18

'

a cn = E E

'c cm

E = E 2

BETONUL


19/29

Valoarea medie a modulului secant de elasticitate al betonului pentruncrcridescurtdurateste dat n tabel nfunciede clasa betonului.

Pentru betonul uor, modulul secant de elasticitate se obinenmulindvaloriledin tabel cu .

Norma SR EN 1992 propune o relaiepentru nfunciede clasa derezistena betonului:

unde este exprimat n KN/mm2, iar n N/mm2.

19

Clasa de

rezistenC20/25

C25/30

C30/37

C35/45

C40/50

C45/55

C50/60

C55/67

C60/75

[kN/mm2

]29 30.5 32 33.5 35 36 37 38 39cmE

cmE

2

2400

1 39,5 8cm ck E f cmE ckf

cmE

BETONUL


20/29

Curgerea lenticontraciabetonuluipot fi considerate ca douaspecte aleunui singur fenomen fizic. Ele depind n primul rnd de: umiditatea mediuluiambiant, dimensiunile elementului, compoziiabetonului.Curgerea lent este influenati de maturitatea betonului la aplicareancrcriiide durataimrimeancrcrii.

Variaiadeformaiilordin curgerelent,pentru un efort constant in timp aplicat lavrsta betonului t0.

Mrimea deformaiei betonului din contraciedepinde, ca ipentru curgerea lent,de numeroi factori: compoziia betonului,calitatea cimentului, raportul ap/ciment,natura igranulozitatea agregatelor, modul decompactare, umiditatea mediului ambiant.

Deformaiile din contracie ncep s semanifeste imediat duppunerea n operabetonului, independent de mrimeaeforturilorunitare din beton.

Valoarea total a deformaiei din contracie

are dou componente: deformaia elasticiniial (dezvoltat n primele zile dupturnare) ideformaian timp (care depindede migrarea apei din betonul ntrit). In cazulturnriiunui beton proasptpeste unul ntrit,apar difereneale deformaieidin contracie.


21/29

ARMTURILEdin beton pot fi sub form de bare independente sau plase plane sudate.

Ele pot s rezulte dintr-un calcul derezisten sau se pot dispuneconstructiv pentru preluarea tensiunilor din contracia betonului,pentru asigurarea unei distribuiiconvenabile a fisurilor normale, saudin condiiiderezistenla incendiu. Tipul de armtur este indicat prin valoarea limitei de elasticitatecaracteristic: 400 [N/mm2] 600 [N/mm2], Clasificarea armturilorestefcutdup:- rezisten,

- clasa de ductilitate (nalt- H: inormal- N: ),- diametru,- caracteristicile suprafeei,- sudabilitate.

skf

uk t y k

> 5.0%, f f > 1.08

uk t y k > 2.5%;1, 35 f f > 1.05

21


22/29

Rezistenacaracteristica oeluluidinarmturi, , pe diagrama

skf

Pentru modulul deelasticitate longitudinal, ,se poate lua valoareasimplificatdin Eurocode 3pentru oeluldeconstrucie,adic210 kN/mm2, diferitde cea prevzutnEurocode 2 de 200 kN/mm2.Valoarea coeficientului dedilatare termicliniarpoate fi luatsimplificat de10x10-6/C.

Rezistena de calcul a armturii:sdssk ff

sE

a.-profile laminate la cald, b.-profile formate la rece


23/29

PROPRIETI ALE ARMTURILORSR EN 1992-1-1


24/29

Armtura fyk sauf0,2k[MPa] k=(ft/fy)k uk[%]

S500A 500 1,05 2,5

S500B 500 1,08 5

S500C 500 >1,151,30 7,5

Exemplificriale caracteristicilor de suprafaio comparaiea proprietilorctorva tipuri de armturi(S500, clasele de rezistenA, B, C)

Armtura S 220 S 420 S 500fsk[N/mm2] 220 420 500

Tipul de armtureste indicat prin valoarea limitei de elasticitatecaracteristicfsk [N/mm2]


25/29

Produse de oel, utilizate ca armturii plase sudate naranoastr, cu denumirile comerciale cunoscute

OelulOB 37iPC 52 seconsiderca avnd clasa de ductilitate C, iar pentruoelulS 500 se va indica obligatoriu iclasa de ductilitate.


26/29

Eficacitatea maxima elementelor cuseciune compusoel- beton se obineatunci cnd nu existlunecare pe suprafaadecontact dintre cele doumaterialecomponente - betonul imetalul.Conlucrarea dintre beton imetal se

realizeazprin aderenace se natentre celedouelemente n contact, pe de o parte, iar pede altparte, prin intermediul elementelor delegturspeciale dispuse ntre cele doumateriale.Elementele de legtursunt solicitate deforelede lunecare ce apar la suprafaadecontact betonoel.Forelede lunecare sunt influenatede: aciunilede scurtide lungdurat, curgerea lenta betonului, contraciabetonului, diferenade temperaturntre beton ioel.La alegerea materialului pentru realizareaconectorilor se va ine cont de

comportamentul cerut pentru acetiaidemetoda de fixare pe elementul de oel.

MIJLOACELE DE ASAMBLARE


27/29

Rezistenacaracteristic, , (capacitatea portantcaracteristic)a unui conector esteegalcuforamaximaplicat

n direciaconsideratcare poate fisuportatde conectorpnlarupere. Rezistena de calcul, , se obine din relaia:

unde:- este rezistena caracteristic la forfecare a unui conector;- este coeficientul parial de siguran la starea limit ultim.

Pentru conectorii ductili, respectarea condiiilor urmtoare esteobligatorie: ;- alungirea la rupere, msurat pe o lungime ntre repere, de(A0reprezentnd aria iniial a seciunii transversale) nu trebuie s fiemai mic de 12 : cu .

RkP

RdP

RkP

v

u yf f 1,10

05,65 A

u y

12y y

= f E

27

Rd Rk v P = P


28/29

Cei mai utilizaiconectori ductilisunt conectorii gujon (dorn).


29/29

29

cap. 2-materiale pentru elemente mixte oȚel-beton

Documents