conectori pdf

Calculul structurilor mixte Calculul structurilor mixte oţel oţel -- betonbeton

44. Calculul conectorilor şi a . Calculul conectorilor şi a 44. Calculul conectorilor şi a . Calculul conectorilor şi a conexiuniiconexiunii

a. a. GeneralităţiGeneralităţi�� ConectoriiConectorii dispuşidispuşi înîn lungullungul

interfeţeiinterfeţei dede contactcontact oţeloţel--betonbeton aauneiunei grinzigrinzi mixte,mixte, trebuietrebuie săsăasigureasigure preluareapreluarea efortuluiefortului dedelunecarelunecare întreîntre dalădală şişi grindagrindametalicămetalică..metalicămetalică..

�� Conectorii,Conectorii, pepe lângălângă preluareapreluarealunecării,lunecării, trebuietrebuie săsă asigureasigure daladaladede betonbeton împotrivaîmpotriva desprinderiidesprinderii dedegrindagrinda metalicămetalică..

�� VerificareaVerificarea legăturiilegăturii sese poatepoate facefaceînîn SS..LL..UU.. sausau înîn SS..LL..EE..

bb. . Tipuri de legăturiTipuri de legături::

�� LegăturaLegătura întreîntre daladala dede betonbeton şişi grindagrindametalicămetalică poatepoate fifi::

��TOTALĂTOTALĂ (completă)(completă) == dacădacă numărulnumărul��TOTALĂTOTALĂ (completă)(completă) == dacădacă numărulnumăruldede conectoriconectori asigurăasigură atingereaatingerearezistenţeirezistenţei plasticeplastice fărăfără aa sese produceproducedeplasareadeplasarea întreîntre grindagrinda metalicămetalică şişiplacaplaca dede betonbeton..

��PARŢIALĂPARŢIALĂ (conlucrarea)(conlucrarea) == cândcând sesepotpot produceproduce uneleunele deplasărideplasări..

cc. . Clasificarea conectorilorClasificarea conectorilor::

�� ConectoriConectori ductiliductili:: cândcândconectorulconectorul prezintăprezintă oocapacitatecapacitate dede deformaredeformaresuficientăsuficientă pentrupentru aa justificajustificaipotezeleipotezele dede comportarecomportareipotezeleipotezele dede comportarecomportareplasticăplastică aa conexiuniiconexiunii..

�� ConectoriiConectorii rigizirigizi:: suntsuntopuşiopuşi celorcelor ductiliductili,, înîngeneralgeneral conectoriiconectorii dindin oţeloţellat,lat, pătratpătrat sausau corniercornier..

�� ConectoriiConectorii semirigizisemirigizi:: maimairarrar folosiţi,folosiţi, alcătuiţialcătuiţi înîngeneralgeneral dindin cornierecorniere..

dd. . Curba efortCurba efort--lunecarelunecare::�� DinDin curbacurba caracteristicăcaracteristică efortefort--lunecarelunecare sese potpot

definidefini douădouă caracteristicicaracteristici aleale conectorilorconectorilor::�� RezistenţaRezistenţa lala forfecareforfecare (P(PRR)) carecare corespundecorespunde palieruluipalierului

plasticplastic alal curbei,curbei, numitănumită şişi rezistenţarezistenţa caracteristicăcaracteristică..�� CapacitateaCapacitatea maximămaximă dede lunecarelunecare aa conectorilorconectorilor (S(Suu),), carecare

poatepoate fifi consideratăconsiderată lunecarealunecarea maximămaximă obţinutăobţinută lala nivelulnivelulpoatepoate fifi consideratăconsiderată lunecarealunecarea maximămaximă obţinutăobţinută lala nivelulnivelulrezistenţeirezistenţei caracteristicecaracteristice..

γ

RRd

PP =

ee. . Rezistenţa de calcul la Rezistenţa de calcul la forfecare a conectorilorforfecare a conectorilor::

�� ConectoriiConectorii dede tiptip gujongujon (dorn)(dorn) cucu capcap::�� SuntSunt ceicei maimai desdes utilizaţi,utilizaţi, pentrupentru sudareasudarea lorlor existândexistând

instalaţiiinstalaţii automateautomate..�� dd == diametruldiametrul dornului,dornului, DD == diametruldiametrul capului,capului, hh11 ==

înălţimeaînălţimea capului,capului, hh == înălţimeaînălţimea dornuluidornului..

mm 10h

7d1

4

1 ≥

≥

≥

,D

dh


�� ConectoriiConectorii dede tiptip gujongujon (dorn)(dorn) cucu capcap ::�� CedareaCedarea sese poatepoate produceproduce prinprin conectoriconectori sausau prinprin betonbeton..

�� ÎnÎn conectoriconectori sese poatepoate produceproduce cedareacedarea lala forfecareforfecare cucu smulgeresmulgere..�� ÎnÎn betonbeton ruperearuperea sese poatepoate produceproduce lala strivire,strivire, despicaredespicare sausau

smulgeresmulgere--străpungerestrăpungere..�� RezistenţaRezistenţa dede calculcalcul lala forfecareforfecare aa unuiunui bulonbulon::

RdRdRdcap PPPP21 ],min[==

cm

v

ckRd

v

uRd

RdRdRdcap

Ef

dP

fdP

PPPP

γα

γ

π

22

21

29,0

48,0

],min[

=

=

==

siguranta de coeficient 1.25

betonului alsecant teelasticita de modul

betonului a ecompresiun la ticacaracteris rezistenta

betonului a rupere la ultima rezistenta

=

=

=

=

v

cm

ck

u

E

f

f

γ

4/3 daca

1) h/d (2.0

4 h/d daca 1

≤<

+=

>=

dh

α

α


�� ConectoriiConectorii dede tiptip gujongujon (dorn)(dorn) cucu capcap ::�� PentruPentru daledale mixtemixte oţeloţel--betonbeton cucu tablătablă cutatăcutată relaţiilerelaţiile sese multiplicămultiplică

cucu unun coeficientcoeficient KKll maimai micmic sausau egalegal cucu 11::

dispusesunt cutate tableinervurile cand

],min[ 21== RdRdlRdcap PPKPP

1)1(6,0

:grindacu paralel


metalica. grinda pe

larperpendicu dispusi conectori de nr.n

1)1(7,0

:metalica grinda pelar perpendicu


0

b

0

≤−=

=

≤−=

aa

l

aab

l

h

h

h

bK

h

h

h

b

nK


�� ConectoriiConectorii dede tiptip gujongujon (dorn)(dorn) cucu capcap ::�� CCândând conectoriiconectorii suntsunt solicitaţisolicitaţi lala lunecarelunecare pepe douădouă direcţii,direcţii,

datoritădatorită combinăriicombinării acţiuniiacţiunii lunecăriilunecării dintredintre grindagrinda metalicămetalică şişidalădală şişi aa lunecăriilunecării dintredintre dalădală şişi tablatabla cutatăcutată trebuietrebuie respectatărespectatăcondiţiacondiţia::

FF

cutata tabla-beton

de dala lunecare

dala - metalica

grida lunecare

1)()( 22

=

=

≤+

t

l

tRd

t

lRd

l

F

F

P

F

P

F


�� ConectoriiConectorii dede tiptip tacheţitacheţi dindin oţeloţel latlat sausau pătratpătrat::�� RezistenţaRezistenţa dede calculcalcul lala forfecareforfecare aa unuiunui tachettachet sese poatepoate

determinadetermina cucu relaţiarelaţia::

1,5.siguranta de

partial coef. ,1 c

c

ckfRd

fAP

=

== γγ

η

adiacent. uiconectorul

fata la pana 5:1 de pante unei

utilizareaprin sporita ui,conectorul

a frontale fetei aria este

usoare.

betoanepentru 2,0 si grele betoane

pentru 2,5 depasi a fara

1,5.siguranta de

2

1

2

f

f

f

A

A

A=

=

η


�� ConectoriiConectorii dede tiptip tacheţitacheţi dindin oţeloţel corniercornier::�� RezistenţaRezistenţa dede calculcalcul lala forfecareforfecare longitudinalălongitudinală aa conectorilorconectorilor

realizaţirealizaţi dindin oţeloţel corniercornier sese poatepoate determinadetermina cucu relaţiarelaţia::

,1

10 3

2

4

3

= fbhP ckRdγ

betonului. a ticacaracteris

rezistenta

cornierei. inaltimea h

cornierei. latimea b

1,25.siguranta

de partial coef.

,10

ck =

=

=

=

=

=

f

fbhP

v

v

ckRd

γ

γ

ff. . Calculul elastic al conexiuniiCalculul elastic al conexiunii::�� SeSe poatepoate aplicaaplica lala toatetoate tipuriletipurile dede grinzigrinzi şişi sese poatepoate faceface înîn SLUSLU

sausau SLESLE şişi sese poatepoate utilizautiliza pentrupentru oriceorice tiptip dede conectoriconectori (ductili(ductilisausau neductili)neductili)..

�� PentruPentru aa obţineobţine lunecarealunecarea pepe unitateaunitatea dede lungime,lungime, întrîntr--oo secţiunesecţiune(x)(x) înîn lungullungul grinzii,grinzii, sese aplicăaplică relaţiarelaţia::

STL x

x

×=

mixte. sectiuni intregii al inertie de momentul - I

neutra. axa de fataarmat beton de sectiunii al static momentul -

x.sectiuneain taietoareforta-

S

T

IL

x

x =

�� EvaluareaEvaluarea momentuluimomentului staticstatic SS sisi alal momentuluimomentului dede inerţieinerţie II sese vavafaceface pentrupentru oo secţiunesecţiune echivalentăechivalentă înîn oţel,oţel, reducândreducând ariaaria dedebetonbeton întrîntr--oo ariearie echivalentăechivalentă dede oţeloţel..

ff. . Calculul elastic al conexiuniiCalculul elastic al conexiunii::

�� LaLa calcululcalculul distanţeidistanţeidintredintre conectoriconectori trebuietrebuieluateluate înîn considerareconsiderareetapeleetapele dede încărcareîncărcare şişiinfluenţainfluenţa deformaţiilordeformaţiilorreologicereologice aleale betonuluibetonului..reologicereologice aleale betonuluibetonului..

�� DacăDacă pepe lungimealungimea ll11lunecarealunecarea nunu variazăvariază cucumaimai multmult dede 1010%%conectoriiconectorii sese potpot dispunedispunelala distanţedistanţe egale,egale, iariarnumărulnumărul lorlor pepe porţiuneaporţiuneall11 sese poatepoate determinadeterminaastfelastfel::

Rd

cP

lLL

n1

21

2×

+

=

gg. . Calculul Calculul plasticplastic al conexiuniial conexiunii::

�� SeSe poatepoate aplicaaplica numainumai cândcând grindagrinda metalicămetalică esteeste dedeclaseleclasele 11 sausau 22 (din(din punctpunct dede vederevedere alal supleţiisupleţiipereţilor)pereţilor) şişi legăturalegătura esteeste realizatărealizată cucu conectoriconectoriductiliductili..

�� PentruPentru efectuareaefectuarea calcululuicalculului înîn domeniuldomeniul plasticplastic sesepresupunepresupune căcă aparapar deplasărideplasări importanteimportante înîn planulplanul dedelegăturălegătură şişi înîn toţitoţi conectoriiconectorii sese atingeatinge simultansimultan efortulefortullimitălimită..

�� ConsiderândConsiderând oo conlucrareconlucrare totalătotală întreîntre grindagrinda metalicămetalicăşişi placaplaca dede betonbeton armat,armat, vorvor fifi analizateanalizate înîn continuarecontinuarecalcululcalculul conexiuniiconexiunii pentrupentru oo grindăgrindă simplusimplu rezematărezemată şişipentrupentru unauna continuăcontinuă..

gg. . Calculul Calculul plasticplastic al conexiuniial conexiunii::�� GrindaGrinda simplusimplu rezematărezemată::

�� SeSe definedefineşteşte lungimealungimea criticăcritică aa grinzii,grinzii, distanţadistanţa cuprinsăcuprinsăîntreîntre douădouă secţiunisecţiuni criticecritice succesive,succesive, sausau întreîntre oo secţiunesecţiunecriticăcritică şişi capătulcapătul grinziigrinzii..

�� SecţiunileSecţiunile criticecritice pentrupentru oo grindăgrindă simplusimplu rezematărezemată::


�� PentruPentru fiecarefiecare lungimelungime criticăcritică considerată,considerată, valoareavaloareamaximămaximă aa efortuluiefortului totaltotal longitudinallongitudinal dede lunecarelunecare sesedeterminădetermină uşoruşor considerândconsiderând căcă momentulmomentul plasticplastic rezistentrezistentesteeste atinsatins înîn secţiuneasecţiunea criticăcritică centralăcentrală::

ff

beton. de dalei a ecompresiun la rezistenta - 85,0

metalice. grinzii a intindere la rezistenta-

]85,0;min[

c

ck

a

y

a

c

ck

a

y

alf

fbh

fA

fbh

fAL

γ

γ

γγ=


�� NumărulNumărul dede conectoriconectori (n(ncc)) necesarnecesar pepe lungimealungimea criticăcriticăconsiderată,considerată, pentrupentru oo conexiuneconexiune totalătotală::

lf

cP

Ln =

Rd

cP

n =

�� DacăDacă numărulnumărul realreal dede conectoriconectori nn esteeste inferiorinferior număruluinumăruluidede conectoriconectori calculaţicalculaţi nncc,, pepe lungimealungimea criticăcritică considerată,considerată,sese realizeazărealizează oo conexiuneconexiune parţială,parţială, gradulgradul dede conexiuneconexiunefiindfiind exprimatexprimat prinprin raportulraportul nn// nncc..

�� ÎnÎn ECEC44 suntsunt prevăzuteprevăzute anumiteanumite gradegrade dede interacţiuneinteracţiuneminimeminime înîn funcţiefuncţie dede deschidereadeschiderea LL şişi tipultipul profiluluiprofiluluimetalic,metalic, precumprecum şişi modulmodul dede calculcalcul alal conexiuniiconexiunii parţialeparţiale..

gg. . Calculul Calculul plasticplastic al conexiuniial conexiunii::�� GrindaGrinda continuăcontinuă::

�� MomentulMomentul rezistentrezistent plasticplastic poatepoate fifi atinsatins înîn secţiuneasecţiuneacriticăcritică B,B, carecare sese aflăaflă înîn interiorulinteriorul traveiitraveii ACAC şişi înîn secţiuneasecţiuneaCC carecare sese găseştegăseşte pepe reazemulreazemul intermediarintermediar.. LungimileLungimilecriticecritice suntsunt ABAB şişi BCBC..

�� PentruPentru lungimealungimea criticăcritică ABAB valoareavaloarea maximămaximă aa efortuluiefortuluitotaltotal dede lunecarelunecare longitudinalălongitudinală sese poatepoate calculacalcula înîn modmodtotaltotal dede lunecarelunecare longitudinalălongitudinală sese poatepoate calculacalcula înîn modmodsimilarsimilar cucu grindagrinda simplusimplu rezematărezemată..


�� GrindaGrinda continuăcontinuă::�� PentruPentru lungimealungimea criticăcritică BCBC valoareavaloarea efortuluiefortului maximmaxim dede

lunecarelunecare longitudinalălongitudinală sese poatepoate determinadetermina astfelastfel::

iar rezemata,simplu grindacu identic determina se , B

lf

C

lf

B

lf

BC

lf LLLL +=

flexibila. armatura depreluat maxim efortul- unde ];min[

iar rezemata,simplu grindacu identic determina se ,

s

sks

a

y

a

s

sks

C

lf

lflflflf

fA

fA

fAL

LLLL

γγγ=

+=


�� GrindaGrinda continuăcontinuă::�� NumNumărulărul dede conectoriconectori pepe lungimealungimea BC,BC, pentrupentru oo

conexiuneconexiune totalătotală esteeste::

BC

lfLn ≥

�� AceştiAceşti conectoriconectori potpot fifi dispuşidispuşi laladistanţedistanţe egaleegale pepe lungimealungimea criticăcritică BCBC

Rd

lf

cP

Ln ≥

distanţedistanţe egaleegale pepe lungimealungimea criticăcritică BCBCdeoarecedeoarece fiindfiind ductiliductili auau deformaţiideformaţiimarimari..

hh. . Calculul conexiunii parţialeCalculul conexiunii parţiale::

�� ÎnÎn ECEC44 suntsunt impuseimpuse următoareleurmătoarele valorivalori alealeconexiuniiconexiunii parţialeparţiale::�� PentruPentru gringrinzzii metalicemetalice cucu tălpitălpi egaleegale::

m 5,02L daca 0,1

m 5,02Lm 5,0 daca 03,025,0

m 5,0L daca 4,0

≥≥

≤≤+≥

≤≥

f

f

f

N

N

LN

N

N

N


�� ÎnÎn ECEC44 suntsunt impuseimpuse următoareleurmătoarele valorivalori alealeconexiuniiconexiunii parţialeparţiale::�� PentruPentru gringrinzzii cucu tălpitălpi inegaleinegale dardar ariaaria tălpiitălpii

inferioareinferioare săsă nunu depăşeascădepăşească dede 33 oriori ceaceasuperioarăsuperioară::superioarăsuperioară::

m 0,02L daca 0,1

m ,002L daca 03,04,0

≥≥

≤+≥

f

f

N

N

LN

N


�� AproximândAproximând variaţiavariaţia momentuluimomentului capabilcapabil pepecurbacurba ABDCABDC caca fiindfiind echivalentăechivalentă cucu variaţiavariaţialiniarăliniară AECAEC putemputem scriescrie efortulefortul redusredus dedecompresiunecompresiune înîn daladala dede betonbeton::

ofilplplRd

ofilpl

redus

plRdred

cMM

MMF

Pr

Pr

−

−=

�� DispunereaDispunerea lala distanţedistanţe egaleegale aa conectorilorconectorilor înîn lungullungul grinziigrinziimixtemixte esteeste admisăadmisă numainumai dacădacă suntsunt respectaterespectate următoareleurmătoareleprevederiprevederi dindin ECEC44::�� ToateToate secţiunilesecţiunile criticecritice aleale traveeitraveei considerateconsiderate înîn calculcalcul săsăfiefie dede clasaclasa 11 sausau 22,, pentrupentru aa sese justificajustifica adoptareaadoptarea ipotezeiipotezei dedeanalizăanaliză plasticăplastică idealăideală aa conexiuniiconexiunii parţialeparţiale..


analizăanaliză plasticăplastică idealăideală aa conexiuniiconexiunii parţialeparţiale..�� MomentulMomentul plasticplastic rezistentrezistent alal secţiuniisecţiunii mixtemixte nunu trebuietrebuie săsădepăşeascădepăşească dede 22,,55 oriori momentulmomentul plasticplastic rezistentrezistent alal profiluluiprofiluluimetalicmetalic..�� GradulGradul dede conexiuneconexiune practicpractic adoptatadoptat trebuietrebuie săsă fiefie maimai maremaredecâtdecât gradulgradul dede conexiuneconexiune impusimpus..

�� AcesteAceste prevederiprevederi privindprivind dispunereadispunerea uniformăuniformă aa conectorilorconectorilorsuntsunt aplicabileaplicabile atâtatât pentrupentru conectoriiconectorii ductiliductili (elastici)(elastici) câtcât şişipentrupentru ceicei neductilineductili (rigizi)(rigizi)..

�� LaLa grinzilegrinzile cucu secţiunesecţiune mixtămixtă oţeloţel--beton,beton, pentrupentruasigurareaasigurarea conlucrăriiconlucrării grinziigrinzii metalicemetalice cucu placaplaca dedebetonbeton armatarmat esteeste necesarănecesară evaluareaevaluarea corectăcorectă aatensiunilortensiunilor dede lunecarelunecare cece aparapar lala interfaţainterfaţa dedecontactcontact oţeloţel--betonbeton şişi dimensionareadimensionarea înîn consecinţăconsecinţă aa

i. Concluzii:i. Concluzii:

contactcontact oţeloţel--betonbeton şişi dimensionareadimensionarea înîn consecinţăconsecinţă aaelementelorelementelor dede legăturălegătură (conectorii)(conectorii)..

�� ElementeleElementele dede legăturălegătură trebuietrebuie săsă asigureasigure parametriiparametriicomportăriicomportării grinziigrinzii mixtemixte conformconform ipotezeloripotezelor admiseadmiseînîn calculcalcul (capacitate(capacitate portantă,portantă, deformabilitate,deformabilitate, gradgraddede conlucrare)conlucrare) şişi săsă respecterespecte condiţiilecondiţiile constructiveconstructivecuprinsecuprinse înîn normelenormele dede calculcalcul..

conectori pdf

Documents