curs 3 modificat

CONSTRUCŢII DIN LEMN

III. ŞARPANTA ACOPERIŞULUI; ELEMENTE

CU SECŢIUNE SIMPLĂ

III. ŞARPANTA ACOPERIŞULUI; ELEMENTE CU SECŢIUNE SIMPLĂ 22

1. Alcătuirea şarpantei, elemente componente

Fig. 1: Elementele componente ale unei şarpante:1 – Talpă; 2 – Pop; 3 – Pană de coamă; 4 – Pană intermediară; 5 – Cosoroabă; 6 –

Cleşti;7 – Contrafişe; 8 – Căpriori.

33

2. Tipuri de şarpante din lemnŞarpante din lemn ecarisat:

Şarpanta cu căpriori:

Fig. 2: Alcătuirea şarpantei cu căpriori:1 – Căprior; 2 – Coardă (talpă); 3 – Contravântuiri.a). Distribuţia eforturilor în elemente;b). Rigiditate la încărcări laterale;c). Rigidizarea căpriorilor cu distanţieri.

III. ŞARPANTA ACOPERIŞULUI; ELEMENTE CU SECŢIUNE SIMPLĂ

44

Şarpanta cu scaune:

Fig. 3: Scheme de principiu la şarpante cu scaune:a). Şarpantă cu scaune pentru un acoperiş cu 2 pante, cu reazem intermediar, longitudinal;b). Şarpantă cu 2 rânduri de reazeme intermediare longitudinale.


55

Şarpanta cu scaune (continuare):

Fig. 4: Şarpantă cu scaun dublu:1 – Talpă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană intermediară; 5 – Căprior; 6 – Contrafişă; 7 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.

Fig. 5: Şarpantă cu scaun dublu, întărită cu arbaletrieri:1 – Talpă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană intermediară; 5 – Căprior; 6 – Contrafişă; 7 – Cleşti; 8 – Arbaletrier;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.


Fig. 6: Scheme simplificate pentru şarpantă cu scaun simplu şi şarpantă cu trei scaune:a). Schema şarpantelor;b). Schemă de rezemare căpriori.

66

Şarpanta cu scaune (continuare):


77

Şarpanta cu macaz:

Fig. 7: Şarpantă cu macaz simplu:1 – Talpă; 2 – Căprior; 3 – Arbaletrier; 4 – Cosoroabă; 5 – Pană de coamă; 6 – Montant; 7 – Contrafişă; 8 – Îmbinare montant – coardă;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.

Fig. 8: Şarpantă cu macaz dublu:1 – Talpă; 2 – Căprior; 3 – Arbaletrier; 4 – Cosoroabă; 5 – Pană intermediară; 6 – Montant; 7 – Contrafişă; 8 – Îmb. montant – coardă; 9 – Bară transversală; 10 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.


88

Fig. 9: Combinarea şarpantei cu scaune cu şarpanta cu macaz:1 – Talpă; 2 – Cosoroabă; 3 – Pană de coamă; 4 – Pană intermediară; 5 – Montant; 6 – Pop; 7 – Căprior; 8 – Arbaletrier; 9 – Contrafişă; 10 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori.


99

Şarpante utilizate la clădiri cu pereţi longitudinali:Şarpantă cu scaun simplu:

Fig. 10: Şarpantă cu scaun simplu:1 – Talpă scurtă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Căprior; 6 – Cleşti; 7 – Contrafişăa). Schema de rezemare căpriori.


1010

Şarpante utilizate la clădiri cu pereţi longitudinali:

Fig. 11: Şarpantă cu scaune duble oblice. Varianta I:1 – Talpă; 2 – Pop înclinat; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Pană interm.; 6 – Căprior; 7 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.

Fig. 12: Şarpantă cu scaune duble oblice. Varianta II:1 – Talpă; 2 – Pop înclinat; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Pană interm.; 6 – Căprior; 7 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.


Fig. 13: Şarpantă cu scaun drept central şi două scaune oblice:1 – Talpă; 2 – Pop înclinat; 3 – Pop vertical; 4 – Cosoroabă; 5 – Pană de coamă; 6 – Pană interm.; 7 – Căprior; 8 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;

1111



1212


Fig. 14: Şarpanta de la figura 13, întărită cu arbaletrieri:1 – Talpă; 2 – Pop înclinat; 3 – Pop vertical; 4 – Cosoroabă; 5 – Pană de coamă; 6 – Pană interm.; 7 – Căprior; 8 – Cleşti; 9 – Arbaletrieri;a). Schema de rezemare căpriori;


1313

Şarpante utilizate la clădiri cu pereţi transversali:

Fig. 15: Şarpantă cu două scaune:1 – Talpă scurtă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Pană interm.; 6 – Căprior; 7 – Contrafişă; 8 – Cleşti;a). Schema de rezemare căpriori;b). Schema statică în dreptul fermei.


1414

Şarpante utilizate la clădiri cu pereţi transversali:

Fig. 16: Şarpantă cu 6 scaune:1 – Talpă scurtă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Pane intermediare; 6 – Căprior; 7 – Contrafişe; 8 – Cleşti;


1515

Şarpante utilizate la acoperişuri cu o singură apă:

Fig. 17: Şarpantă la acoperiş cu o singură apă:1 – Talpă; 2 – Pop; 3 – Cosoroabă; 4 – Pană de coamă; 5 – Pană intermediară; 6 – Căprior; 7 – Contrafişe; 8 – Cleşti; 9 - Ancoraj


1616

Şarpantă la acoperiş cu 2 ape din grinzi încleiate:

Fig. 18: Şarpantă la acoperiş cu 2 ape, din grinzi încleiate:1 – Ancoraj + bulon; 2 – Talpă superioară; 3 – Talpă inferioară; 4 – Diagonale; 5 – Ancoraj + buloane


1717

Şarpantă pe ferme din lemn:

Fig. 19: Şarpantă pe ferme din lemn:1 – Talpă inferioară; 2 – Aparat de reazem; 3 – Diagonale; 4 – Montanţi; 5 – Piesă de îmbinare în nod central; 6 – Talpă superioară; 7 – Pane; 8 – Învelitoare; 9 – Pană de capăt.


1818

3. Stabilirea încărcărilor pentru calculul elementelor şarpanteiCalcul şipci

Fig. 20: Stabilirea încărcărilor pentru calculul şipcilor şi schema de calcul a şipcilor.


1919

Calcul asterealăFig. 21: Stabilirea încărcărilor pentru calculul asterealei şi schema de calcul a asterealei.

Fig. 22: Stabilirea eforturilor unitare normale în scândurile asterealei.


2020

Calcul căpriori

Fig. 23: Stabilirea încărcărilor pentru calculul căpriorilor şi schema de calcul a căpriorilor.


2121

Calcul pane

Fig. 24: Stabilirea încărcărilor pentru calculul panelor şi schema de calcul a panelor.


2222

Calcul popi

Fig. 25: Schema de calcul a popilor:a). – popi verticali; b). – popi înclinaţi.

Stabilirea suprafeţei de strivire.


2525

Reguli generale privind proiectarea construcţiilor din lemn

Se vor respecta toate cerinţele impuse de Legea 10/1995 (calitatea);Se vor lua măsuri de protecţie ignifugă şi insectofungicidă şi contra temperaturii > 50oC;Alegerea sistemului constructiv – funcţie de calitatea şi procentul de umiditate a lemnului;Eliminarea îmbinărilor metalice (cu oţel de construcţii) în mediu cu agresivitate chimică;Îmbinările vor asigura transmiterea uniformă a eforturilor la toate piesele componente (se vor folosi aceleaşi tipuri de legături – cuie, buloane, etc. – dispuse simetric în secţiune);Îmbinările se vor executa cu mare precizie şi se va asigura controlul lor în exploatare;Secţiunea netă a pieselor de rezistenţă va fi de min. 40 cm2 şi min. ½ din aria brută (grosimea secţiunii brute va fi min. 6 cm, iar a celei nete de min. 3 cm);Elementele şarpantelor clasice pentru acoperişuri se calculează ca grinzi simplu rezemate cu deschiderea = lumina + 10 cm, dar max. distanţa dintre reazeme;Nu se ţine seama în calcule de eforturile datorate variaţiilor de temperatură;Eforturile unitare efective, respectiv săgeţile efective nu vor fi mai mari cu 3% sau mai mici decât 5% faţă de eforturile, respectiv săgeţile adm.;


2626

4. Calculul elementelor din lemn cu secţiune simplă METODA STĂRILOR LIMITĂ (MSL)–NP005-2003

Noţiuni generaleElementele şi construcţiile din lemn se verifică în domeniul elastic al comportării materialului;Construcţiile şi elementele de construcţie se clasifică în funcţie de durata de exploatare în construcţii permanente şi construcţii provizorii;După condiţiile de exploatare a construcţiilor din lemn, elementele acestora se clasifică în următoarele clase de exploatare:

clasa 1 de exploatare caracterizată prin umiditatea conţinută de materialul lemnos corespunzătoare unei temperaturi de 0-20±2°C şi umiditatea relativă a aerului i ≤ 65%;clasa 2 de exploatare caracterizată prin umiditatea conţinută de materialul lemnos corespunzătoare unei temperaturi de 0-20±2°C şi umidităţi relative a aerului 65% ≤ i ≤ 80%;clasa 3 de exploatare caracterizată prin umiditatea conţinută de materialul lemnos superioară celei din clasa 2 de exploatare;

Stările limită luate în considerare:stări limită ultime, corespunzând epuizării capacităţii portante:- ruperi de diferite naturi;- pierderea stabilităţii formei sau a poziţiei;- ieşirea din lucru datorită unor deformaţii remanente excesive;stări limită ale exploatării normale, corespunzând întreruperii capacităţii de exploatare normală a elementelor de construcţie, datorită, în special, deplasărilor statice sau dinamice excesive.


2727

Grupări de încărcăriRezistenţele de calcul ale lemnului masiv

- mui sunt coeficienţi ai condiţiilor de lucru care introduc în calcul umiditatea deechilibru a materialului lemnos, conform condiţiilor de exploatare a elementelorde construcţie;- mdi sunt coeficienţi ai condiţiilor de lucru stabiliţi pe baza duratei de acţiune aîncărcărilor;- Ri sunt rezistenţele caracteristice ale diferitelor specii de lemn, la diversesolicitări; i sunt coeficienţi parţiali de siguranţă, definiţi în funcţie de tipul

solicitărilor.

i

iRmmR

diui

ci , unde:

Deformaţiile maxime admise

- fmax,final este deformaţia (săgeata) maximă finală din încovoiere;- f1 este săgeată datorată încărcărilor permanente (deformaţia transversală

peaxa elementului);- f2 este săgeata datorată încărcarilor temporare;- fi este săgeata din curgerea lentă a îmbinărilor;- fc este contrasăgeata iniţiala a grinzii neîncărcate;

cifinal f ffff 21max, , unde:


2828

Relaţii generale de calculCapacitatea portantă a barelor simple din lemn, la diferite solicitări, se stabileşte cu relaţia generală de calcul:

- Fi este capacitatea portantă a barei din lemn masiv la solicitarea i stabilită în

funcţie de specia materialului lemnos, clasa de calitate a lemnului şi condiţiilede exploatare;- Si este caracteristica secţională (arie, modul de rezistenţă) în mm2 sau mm3; - mTi este coeficientul de tratare a lemnului (în funcţie de tipul solicitării).

La elementele încovoiate se verifică obligatoriu şi condiţia de rigiditate (deformaţie):

- fadm este deformaţia maximă admisă.

Tii mSRF ici , unde:

admfinal ffmax, , unde:


curs 3 modificat

Documents