curs nr.11 ccia anul iii semestrul i

8/13/2019 Curs Nr.11 Ccia Anul III Semestrul i

1/21

1

CCIA ANUL III SEMESTRUL ICURS NR.11

12.6. ACOPERIURI DE TIP ARPANT

12.6.1. Noiuni generale Acoperiurile tiparpant sunt acoperiuri nclinate i se utilizeaz la cldiri

de locuit (case familiale, hoteluri, blocuri), social-culturale, administrative etc,precum si la construciile industriale pentru birouri i anexe .

arpanta reprezint structura de rezisten a acoperiurilor cu pod realizat deasupra ultimului nivel, avnd rolul de a crea pantele i formele acoperiului i

de a prelua nc rc rile ce revin acoperiului.Rezolvarea de principiu a pantelor acoperiurilor de tip arpant cu form

oarecare n plan, este prezentat n figura de mai jos:

1- coam orizontal ; 2- coam nclinat; 3- dolie; 4 strea in


2/21

2

n funcie de materialul utilizatarpantele se realizeaz din lemn, metal saudin elemente prefabricate de beton armat. Cele mai folosite sunt ns arpanteledin lemn datorit avantajelor pe care le confer lemnul: greutate redus iuurin de prelucrare i execuie.

12.6.2. arpante din lemnSe pot executa n diferite sisteme constructive: arpante pe scaune, cu

ferme (grinzi cu zabrele) i din grinzi cu inima plin . La deschideri mici se adopt

arpanta din cpriori, f r scaune. Cele mai uzuale acoperi uri de tip arpant ,sunt arpantele pe scaune.

12.6.2.1. ARPANTELE PE SCAUNE, sunt alc tuite din elemente verticalesau nclinate denumite popi, legai ntre ei n sens transversal prin cle ti, care,

mpreun cu cpriorii aeza i n dreptul popilor realizeaz un contur indeformabil n sens transversal-longitudinal. Pe popi reazem panele ce sus in cpriorii,legate aceste pane de popi prin contrafi e care asigur stabilitatea longitidinal , a

arpantei. Ansamblul transversal alc tuit din popi, cle ti i cpriorii dindreptul popilor poart denumirea de ,,scaune . Aceste structuri plane,,,scaunele se dispun la distan e de 3.0 ....5,0 m, n lungul cldirii.


3/21

3

n funcie de modul de dispunere a zidurilor portante ale cldirii, deci deposibilitatea de rezemare a popilor care transmit nc rc rile la aceste ziduri sedisting: arpante cu rezemare pe ziduri transversale i arpante cu rezemarepe ziduri longitudinale.


4/21

4

a. arpante cu rezemare pe ziduri transversale sec iuni trasversale

Sec iune transversal pentru deschideri cuprinse ntre 6,50 m 8,50 m

Sec iune transversal pentru deschideri: L = 8,50 m 13,00 m


5/21

5

Sec iune transversal pentru deschideri cuprinse ntre 11,00 m 15,00 m

Detaliu de coam la arpant f r pop central


6/21

6

Detaliu de rezemare a panei intermediare pe pop

Detaliu de rezemare i acorare a popului pe zidul transversal


7/21


8/21

8

c. La deschideri mici se adopt arpanta din c priori, f r scaune.

1- cprior; 2- pan de coam (cosoroab ); 4- pan de coam ; 8-cle ti.

12.6.2.2. ELEMENTELE PRINCIPALE ALEARPANTELOR PE SCAUNE n alc tuirea unei arpante pe scaune se disting de regul , urm toarele

elemente principale:- ipcile (sec iuni de 1,8 x 4,8 .... 4,8 x 4,8 cm ), dispuse perpendicular pe

linia de cea mai mare pant , servesc ca reazeme pentru elementele nvelitoriidiscontinue (igle, plci ceramice).Distana dintre ipci este determinat demarimea elementelor nvelitorii,innd seama c acestea se suprapun cu c iva

centimetri. ipcile reazem pe cpriori i preiau greutatea nvelitorii i a zpezii,presiunea vntului;

- Astereala este format din scnduri de 18 ...24 mm grosime i 12 ....20cm l ime dispuse al turat (pe aceea i direcie cu ipcile), constituind de obiceisuportul nvelitorilor continue, flexibile (f r rigiditate), cum sunt cele din tabl plan , indril bitumat , etc. Astereala reazema pe c priori i preia acelea i

nc rc ri ca i n cazul ipcilor; Pentru un acoperi se adopt fie astereal , fie ipci, ns uneori se prevd ipci peste astereal .


9/21

9

- Cpriorii, sunt elemente ce se dispun nclinat, dnd panta acoperi ului. Serealizeaz din lemn ecarisat (dimensiuni 10,0 x 12,0 cm, putnd ajunge pn la12,0 .....x 15,0 cm) sau din lemn rotund (diametru de 10 .12 cm .15,0 cm).Distana interax dintre cpriori este de 60 ....80 cm, fiind impus de rigiditateamic a ipcilor sau asterelei, care reazem pe cpriori; cpriorii reazem la parteainferioar a acoperiului pe pana de strea in (cosoroab ) dispus pe pere iiexteriori portani, iar la partea superioar cpriorii reazem unul pe cel lalt, directsau prin intermediul unei pane de coam . n funcie de deschiderea cl dirii seprevd dou , patru sau chiar mai multe pane curente care constituie reazemeleintermediare ale cpriorilor. Deschiderea de calcul a cpriorilor reprezint de faptdistana dintre pane. Rezemarea c priorilor pe pane se face cu sau f r chertare.

- Panele se execut din grinzi de lemn ecarisat (dimensiuni 10 x 12 ..15 x19 cm 19,0 x 25,0 cm) i pot fi amplasate la coam (pan de coam ), npoziie intermediar (pane intermediare sau curente) sau la nivelul strea inii (pan de pic tur sau cosoroab ).

Panele se dispun paralel cu coama acoperi ului, la distane interax de 2,0

....4,0 m. Este indicat s se limiteze distana interax dintre pane la 3,50 m.Deschiderea panelor coincide cu distan a ntre popii pe care reazem , respectiv3..5 m; n cazul n care se prevd contrafie, deschiderea de calcul a panelor sepoate reduce dup cum urmeaz : l = l1 2 x a/2 sau l = l1 a.

Reducerea deschiderii panelor prin utilizarea contrafi elor1- pan ; 2- contrafi ; 3- pop; l1 distana dintre popi; l deschiderea de

calcul a panelor.


10/21

10

Panele de strea in , respectiv de la partea inferioar a acoperiului,denumite cosoroabe sau babe, trebuie s fie ancorate din loc n loc de centurilezidurilor exterioare pe care reazem .

- popii, reprezint reazeme pentru panele curente (intermediare), eventualpentru pana de coam i se confecioneaz din lemn ecarisat (sec iuni de 12 x 12.....15 x 15 cm) sau din lemn rotund cu diametru de 12 14..15 cm. Suntelemente verticale care reazem pe pere ii portani transversali, fiind dispu i ladistane de 3-5 m (egale cu distan ele dintre pereii pe care reazem ). n cazulcldirilor cu unul sau doi perei longitudinali centrali (pe direcia transversal fiindpere i de contravntuire la distane mai mari), se prevd popi nclinai a sevedea detaliile pentru arpante cu rezemare pe ziduri longitudinale .

Rezemarea popilor pe planeu se face prin intermediul unor grinzi de lemn(t lpi), care au rolul de a repartiza nc rc rile concentrate transmise de popi;

-Cletii, sunt formai din cte dou elemente ce leag cprioriicoresponden i din cele dou ape din dreptul popilor, formnd un sistem plannedeformabil, solidariznd popii i cpriorii. Cle tii nu preiau ncrc ri directe, ns

sunt solicitai la eforturi de ntindere. Seciuni 28 x 15 ( 28 este grosimea n cm , iar

15 este l imea n cm); Se prind de popi i cpriori prin buloane sau cuie.-Contrafiele sunt elemente care reduc deschiderea panelor curente i

realizeaz n mod curent contravntuirea longitudinal a arpantei (n sensuldireciei panelor); Se pot prevedea i n sens transversal cnd cle tii sunt mailungi. Se realizeaz din lemn ecarisat cu sec iuni rotunde cu diametrul de 10...12

cm .12.6.2.3. arpante din lemn cu ferme se folosesc la acoperirea

deschiderilor mari de 5,00 m pentru cldiri f r reazeme interioare i suntalc tuite din : astereal sau ipci, cpriori, pane i ferme.

Dup forma n elevaie fermele pot fi triunghiulare, poligonale, sau cu talp superioar curb .


11/21

11

12.6.2.4. arpante din grinzi cu inim plin sunt alc tuite din astereal sau

ipci, pane i grinzi cu inim plin din lemn, rezemate la capete pe pere i portanisau pe grinzi. Grinzile cu inim plin se folosesc pentru deschideri de 6,0 .....15 ,0m, la acoperiuri cu pante mici (1:10.1:8) pentru constrcii industriale,agrozootehnice sau provizorii. Distana dintre grinzile arpantei este n modobinuit 3.4 m i mai rar 56 m. Contravntuirea se realizeaz prin paneleacoperiului.

arpant din lemn din grinzi cu inim plin 1- grind cu inim plin; 2- pane.


12/21

12

12.6.3. Planeul de podPlaneul de pod este format din urm toarele elemente :- elementul de rezisten (planeul brut) cu structura similar planeelor

curente ;- apa de egalizare din mortar de ciment ;- bariera contra vaporilor, care chiar dac nu este necesar din calculul

higrotermic, se poate prevedea ca izola ie mpotriva eventualelor ape meteoricece pot ajunge accidental n pod. La cldiri nepretenioase se poate renun a la

apa de egalizare i la bariera de vapori;- izolaia termic realizat din materiale n vrac (zgur , deeuri poroase,

beton uor etc.) sau din plci (vat mineral ,polistiren etc);- stratul de protecie a termoizolaiei sau strat de circulaie, realizat din beton

cu un coninut redus de ciment pentru a putea permite migraia vaporilor dininterior.

12.6.4. NVELITORI nvelitoarea este elementul de construc ie prevzut la partea superioar a

acoperiului, avnd rolul de izolare impotriva apelor meteorice. nvelitoarea trebuie s corespund , n primul rnd exigenei de etan eitate,

dar i exigenelor referitoare la durabilitate, rezisten la foc, aspect estetic icerine economice .

Pentru realizarea nvelitorilor se utilizeaz o gam larg de materiale,rezultnd :

- nvelitori organice (paie, trestie, lemn, materiale bituminoase);- nvelitori din plci de piatr natural (ardezie );- nvelitori din piatr artificial (ceramice, beton);- nvelitori metalice ( tabl de oel, zinc, aluminiu, plumb);- nvelitori din sticl simpl sau armat ;- nvelitori din materiale plastice;

Din punctual de vedere al modului de realizare a etan eitii, se disting:- nvelitori continue, f r rosturi, impermeabile la ap , aer i vapori de ap

(de exemplu cele bituminoase );


13/21

1313

- nvelitori din elemente discontinue, impermeabile la aciunea apei, darpermeabile la aer i vapori de ap (nvelitori din plci ceramice, tabl plan ,ondulat sau cutat etc ) ;

- nvelitori din elemente discontinue, impermeabile la aciunea apei, darpermeabile la aer i vapori de ap (nvelitori din plci ceramice, tabl plan ,ondulat sau cutat etc ) ;

Din punct de vedere al portan ei (rigiditii), nvelitorile se prezint suburmtoarele forme:

Din punct de vedere al portan ei (rigiditii), nvelitorile se prezint suburmtoarele forme:

- nvelitori elastice, care necesit strat-suport continuu (bituminoase, dintabl plan etc);

- nvelitori elastice, care necesit strat-suport continuu (bituminoase, dintabl plan etc);

- nvelitori ce necesit elemente-suport a ezate la distan e reduse, cum suntcele din materiale sub form de plci mici rigide (ceramice, ardezie, lemn);

- nvelitori ce necesit elemente-suport a ezate la distan e reduse, cum suntcele din materiale sub form de plci mici rigide (ceramice, ardezie, lemn);

- nvelitori la care elementele de susinere se pot dispune rar, avnd nvedere rigiditatea relativ mare a materialelor realizate ondulat sau cutat din tabl ,materiale plastice etc;

- nvelitori la care elementele de susinere se pot dispune rar, avnd nvedere rigiditatea relativ mare a materialelor realizate ondulat sau cutat din tabl ,materiale plastice etc;

Se vor prezenta cteva detalii de acoperi i diverse soluii de nvelitoriSe vor prezenta cteva detalii de acoperi i diverse soluii de nvelitori


14/21

1414


15/21

15

12.6.5. CALCULUL ELEMENTELOR DEARPANT DIN LEMN12.6.5.1. Stri limit Pentru calculul elementelor din lemn utilizate la cldirile civile, industriale i

agrozootehnice se iau n considerare urm toarele st ri limit :- stri limit ultime, care corespund epuiz rii capacit ii portante sau

apariiei deformaiilor limit ;- stri limit ale exploat rii normale ;Calculul elementelor de arpant ( ipci, astereal , cpriori, pane, popi, i

t lpi) se efectueaz lund n considerare urm toarele nc rc ri:

- permanente (nvelitoare, elemente secundare ale nvelitorii, greutateproprie arpant );

- utile (circulaia pe nvelitoare a unui om n vederea repara iilor) seconsider 100 daN;

- climatice (vnt i zpad );12.6.5.2.Gruprile de nc rcri se iau dup cum urmeaz :

- ipoteza I nc rcare permanent + zpad ;- ipoteza II nc rcare permanent + nc rcarea din vnt (cu presiune) +

1/2 din aciunea nc rc rii date de zpad ;- ipoteza III nc rcarea permanent + util (for a concentrat dat de un

om), considerat 100 daN .La calculul ipcilor nu se ia n considerare ipoteza III, considernd c

circulaia pe acoperi n acest caz (n execu ie) se face pe podini sau pe c priori.- ipoteza IV nc rcarea permanent + nc rcarea exterior din vnt (cu

suciune). Este cazul acoperiurilor foarte uoare, la care nc rcarea permanent este foarte mic , amplasate n zone cu valori mari ale presiunii dinamice alevntului.

12.6.5.3. Date referitoare la materialul considerat pentru realizareaelementelor de arpant

Pentru realizarea elementelor de arpant se folose te lemn de molid saude brad avnd urm toarele clase de calitate:


16/21

16

- clasa I de calitate pentru elementele ntinse;- clasa II de calitate pentru elemente comprimate sau ncovoiate;Clasa de calitate este necesar pentru stabilirea rezistenelor caracteristice .Trebuie cunoscute de asemenea pentru efectuarea calculului, clasele de

exploatare;Din punct de vedere al condi iilor n care func ioneaz elementele de

construcie din lemn (respectiv i elementele de arpant ), se definesc trei clasede exploatare:

- clasa 1 de exploatare , caracterizat prin umiditatea coninut dematerialul lemnos corespunz toare unei temperaturi = 20 20C i a uneiunidit i relative a aerului 65 %;

- clasa 2 de exploatare , caracterizat prin umiditatea coninut dematerialul lemnos corespunz toare unei temperaturi = 20 20C i a uneiunidit i relative a aerului 80 %;

- clasa 3 de exploatare , caracterizat prin umiditatea coninut dematerialul lemnos superioar celei de clasa 2 de exploatare.

12.6.5.4. Modul de calcul a elementelor de arpant Calculul de dimensionare, respectiv de verificare a seciunii transversale

este urm torul:a. Calculul de verificare la starea limit de rezisten (corespunz tor

st rii limit ultime);

a. 1. Calculul ipcilor ipcile se consider simplu rezemate pe cpriori, deci deschiderea de calcul

este distan a dintre cpriori (60 80 cm );Se calculeaz la ncovoiere oblic (pe dou direcii) cu urm toarea rela ie

de calcul:

1,0MM

MM

z

r

zef

y

r

yef + ;

unde:


17/21

17

M iM yef yef sunt momentele ncovoietoare efective pe cele dou direcii,

momente ncovoietoare determinate prin luarea n considerare a nc rc rilor dinipoteza cea mai defavorabil , luate cu valoarea lor de calcul (valoarea

caracteristic multiplicat cu coeficientul de siguran aferent).yr

yr M i M reprezint capacitatea portant a ipcilor pe cele dou direcii.

La calculul ipcilor nu se ia n considerare nc rcarea util concentrat deoarece:

- n cazul circulaiei pe acoperiuri cu nvelitori din plci mici (rigide) seprevd podini din lemn prin intermediul c rora sarcina concentrat se repartizeaz la mai multe ipci;

- n cazul n care nvelitoarea nu este fixat , circulaia se face numai pecpriori.

a.2. Calculul astereleiSe determin nc rc rile pentru o scndur de l ime ,, b i deschiderea

aferent dinstanei dintre cpriori.Se calculeaz la fel ca sipcile, respectiv la ncovoiere oblic cu aceea i

relaie de calcul, precizat mai sus la calculul ipcilor.

a.3. Calculul c priorilorCpriorii sunt nc rcai cu reaciunea din astereal sau ipci, care

acioneaz ca o nc rcare uniform distribuit n lungul cpriorului (cu toate c reac iunile din ipci sunt sarcini concentrate, fiind foarte dese se pot considera cani te nc rc ri uniform distribuite). Se determin nc rcarea preluat de uncprior, de pe suprafa a aferent lui.


18/21

18

Cpriorii se consider simplu rezemai pe pane, cu deschiderea de calculegal cu distana interax dintre pane (2 3,50 m).

Cpriorii se pot calcula ca i o grind orizontal simplu rezemat de

deschidere d 2 , nc rcat cu sarcini verticale uniform distribuite pe orizontal , sauca o grind nclinat , de deschidere l 2 , nc rcat cu sarcini normale pe axa grinzii

i uniform distribuite pe lungimea nclinat a grinzii.


19/21


20/21

20

Lc este deschiderea de calcul;t distana interax dintre popi;

a proiecia pe orizontal a contrafielor.


21/21

21

a.5. Popii se calculeaz la compresiune cu flambaj i preiau reaciunile dela pane. Sistemul de preluare a reac iunilor panelor de c tre popi difer dup cumpopii sunt verticali sau nclinai.

Relaia de verificare este urm toarea :

1,0CC

r

ef

Unde :- solicitarea de compresiune efectiv ce ac ioneaz asupra popului;ef C

- capacitatea portent a popului la compresiune.r C

b. calculul de verificare la starea limit de serviciu (corespunz torst rii limit de exploatare normal ) ;

Se verific dac sgeata maxim din ncovoiere oblic la ipci i pane,respectiv din ncovoiere simpl la cpriori este mai mic dect s geata admisibil .

Relaia de verificare este urm toarea:- pentru ncovoiere oblic

( ) ( ) adm f f f += 2z fnalmax2y final maxfinal,max f ; Unde:

, - s geile maxime finale dup axele y-y, respective z zy final max f z

fnalmaxf

adm f - sgeata admisibil .

- pentru ncovoiere simpl :

admmax f p f

max f - este deforma ia maxim la ncovoiere

adm f - sgeata admisibil .

n cazul acestei verific ri, respectiv verificarea la starea limit de serviciu, nc rc rile se vor considera cu valorile caracteristice .Calculul se face conform Normativ NP 005-03 (Cod pentru calculul i alc tuireaelementelor de construcii din lemn) i EUROCODE 5.

curs nr.11 ccia anul iii semestrul i

Documents