Download - Metale II.doc2
-
7/24/2019 Metale II.doc2
1/48
Ministerul Educatiei si Tineretului
Universitatea Tehnic a Moldovei
Catedra: Constructii i mecanica structurilor
Memoriul explicativ
la proiectul de curs Nr.2
La disciplina: Constructii Metalice
Tema: Calculul elementelor unei hale industrialtip parter
A elaborat: Calalb Denis gr CIC-1302
A verificat: conf.universitar aranenco A
Chiinu 2016
1
-
7/24/2019 Metale II.doc2
2/48
I Determinarea Dimensiunilor Principale a Halei Industriale
L=42 m-deschiderea ,Q = 160 t cu regim mediu de func ionare .Cota inei de rulare h 1= 12m, taveea halei B=12 m,localitatea amlas!rii halei" or.Chisinau.#lementele dere$isten ! se vor roiecta din o el C2%%-st&li, C2'%- ferme, C24%- grin$i de rulare, C-12.%funda ii . Conform ()*+ 6'11-1 entru odul rulant cu caacitatea Q = 160t inalimea luiva fi/= 400 mm.
istanta de la caul sinei de rulare ina la tala inferioara a fermei h22
2
100 400 100 400 %300
%400p
h H a mm
h
= + + = + + =
=
naltimea interioara a halei"1 2
12000 %400 1'400h h h mm= + = + =
5dotam h= 1000mmin tael gasim hs=1'0mm, hgr=2030mm
Cota 7inei de rulare se va mari la 12.6 mCalcul!m lungimile arii suerioare 7i inferioare a stilului
2 2
1 2 3
1 2
0
%400 2030 1'0 '600
1000 '600 00 11200
11200 '600 10031%0
0,01%8
gr sl h h h mm
l h l h mm
l l l mmh mm
i
= + + = + + =
= + = + =
= + = + ==
=9n!limea acoeri7ului va fi"
0 : 2 31%0 42000 : 20,01% 346%
ah h L i mm= + = + =
h1-este inaltimea iluminatorului;tailim l!imea !rii suerioare a stilului 2='%0 mm
-
7/24/2019 Metale II.doc2
3/48
1,0% 0,114
6
' Freutatea rorie a elementelor metalice aleacoeri7uluiferme,luminatoare,contravintuiri
0,4% 1,0% 0,4'3
?otal 1,633 1,>12
;arcini ermanente
1 ncarcarea liniara e ferma
3
-
7/24/2019 Metale II.doc2
4/48
0: cos 1,>12 12 :1 22.> :
acopq q B kN m= = =
cosGH1 entru acoerisuri cu anta mica.Ieactiunile in rea$em de la sarcini ermanente e rigl!
122.> 42
412 2
acor
q LF kN
= = =
2 Freutatea stilului
0 1,0% 0,'36 12 42 1>%2 2
f
s
g LG kN
= = =
g0='%Ag:m2 >,1 10-3=0.'363 Freutatea anourilor de cercevea
in indrumare greutatea rorie a 1m2 de anou de rotectie cu 3 straturi cugrosimea totala de 0mm este 0.201 A:m28 greutatea rorie a cercevelei de fereastracu geamuri dule este 0.306 A:m2.
Freutatea rorie a anourilor si a cercevelelor de e lungimea 1=6m la nivelul
tretei va fi egala"
1 6.6 1.6 6 0.201 3.6 6 0.306 1%.4pG kN= + + =
4
-
7/24/2019 Metale II.doc2
5/48
Freutatea !rii suerioare a stilului este luat! ca 1:% din greutatea stilului
Schema de calcul (a) si sarcinile liniare pe rigla provenite din:sarcinipermanente(b)!apada(c).
La nivelul tretei se alic! fora 7i momentulJ
2 1
J1 0 1
1 2
1%.4 3>.0 %4.4
0,0 1%.40.313 0,2% 3> 410,313 1'2.12 2
13'% '%00,313
2 2
p s
gp p s r
F G G kN
M G e b G F e kNm
b be m
= + = + =
= + + + + = + + + + =
= = =
grosimea ereteluiD=0,0m
1
4K2,0 3.2 6 0.201 6 6 0.306 1>% 1'3.3
%F kN= + + + =
ncarcarile rovenite din greutatea stratului de $aada.
%
J 1>% 3>.0% %
ss
GG kN= = =
-
7/24/2019 Metale II.doc2
6/48
-
7/24/2019 Metale II.doc2
7/48
maM maM
1
1,1 0,% 3'01 %.426 4.2>3 1,0% 1'3.0% 1, 2 1,%
1 12 333'.61
42'0 >, 1 12 1'3.0%
2 2
n
f c i f gr f grf
gr
D n F y G q b b
kN
LG g gb kN
= + + = + + + +
=
= = =
gf =1 m latimea grin$ii de frinare8 Rn= 1.% S:m2 este incarcarea temorara e grinda
de rulare85!sarea minim! e roat!
min maM
0
160 220>,13'0 >%.>
p
Q G gF F kN
n
+ += = =
m- masa totala a odului rulant8 n0nr.de roti e un fir al caii de rulare8
@aluarea de calcul a resiunii e stilul ous
min min 1,1 0,% >%.>1 %.426 4.2>3 1,0% 1'3.0% 1,2 1,% 1 121016.4
n
f c i f gr f grfD n F y G q b bkN
= + + = + + + + ==
omentele concentrate
maM maM 1
min min 1
1 1
333'.6 0,% 166.
1016.4 0,% %0.2
0, % 0,% 1 0,%
M D e kNm
M D e kNm
e b m
= = == = =
= = =
Nora ori$ontal! de fr&nare a c!ruciorului
00,0% 0,0%160 6%>,1 110.4n
cT Q m g kN = + = + =
Nora de fr&nare e o roat!
0
0
110.413.
nn
r
TT kN
n= = =
unde, 0 n = este num!rul roilor odului rulant e un fir al c!ii de rulare.Nora ori$ontal! rovenit! de la fr&narea a dou! oduri rulante
1,1 0,% 13. 1 %.426 4.2>3 116.>nf r iT T y kN = = + + =0.% de g :coef rpare p po!ri c regim me!i !e fnc"ionare=
;arcina rovenita de la actiunea vintului
-
7/24/2019 Metale II.doc2
8/48
;arcina de calcul de la v&nt &n orce unct e vertical!
10
J 1, 4 0,3 0, 6 2, 02 :
f
f
# #cb kN m
c B
= = =
=
B1 = 6 m latimea locului de calculT0 valuarea normata a resiuni medii a vintului8
Aicoef. ce tine seama de variatia resiunii vintului e inaltime si categoria terenului
;cheme de calcul a sarcinilor datorate vintului
-
7/24/2019 Metale II.doc2
9/48
2 2
2 2 241.1.3' :
1.% % 1 2
K0,% % 0, 0.%% % 0. 0.1%% % % 0.2 2 2 3
1 20.6% % % 0. 0.16 10.U
2 2 311>.'1 11>.'1 2,02 241.
e
Mq kN m
l
M #
# kNm
= = =
= + + + + = + + +
+ + + + + =
= = =
Nora concentrat! la nivelul t!lii de Vos a fermii
J J
2 3
1
3
K0,% 3,6U K0,%0,1 0,' 4.4 2,02 '.4'
1.0,44'
420.44' 0.%
0,4 0.% 0.4 0.41 0.%
$ k k # kN
h l
L L
c
= + = + =
= = =
= + =
in artea dreat! a halei acionea$! sarcina echivalent! 7i fora concentrat!"
J 0,4 0,4 1.3' 0,6% :0, 0,
0,4 0.4J '.4' 3.'3%
0, 0.
e eq q kN m
$ $ kN
= = =
= = =
;arcina de la aciunea seismic!
?oate cadrele transversale sunt identice de aceea calculul se face entru un singur cadru.?oat! greutatea o consider!m concentrat! &n dou! uncte" 1 la nivelul tretei 7i 2 lanivelul acoeri7ului
Q1- include greutatea rorie a odului rulant , a grin$ilor de rulare, a !riiinferioare a st&lului 7i a unei !ri a ereteluiQ2- include greutatea $!e$ii, a acoeri7ului, greutatea !rii suerioare ast&lului 7i eretelui
Freutatea odului rulant
J
1 1,1 220 6% >,1 16'2.61
f p cQ m m g kN = = =
Freutatea grin$ilor de rulare
3
1 1JJ 1,0% '0 >,1 12 42 10 363.4
fQ m gBL kN = = =
Freutatea ereilor cercevelilor 7i st&lilor ce se g!sesc &ntre dou! lanuri ori$ontale ce
trec rin l1, l2
>
-
7/24/2019 Metale II.doc2
10/48
1
J
1 1 1 1
JJJ 0, % 2 K0.201 1 3 0.306 3U 6 0.% 2K0.201 2 3 0.306 6U 6 2 0.%3>.0
20.%4: %1>% 210.%
JJ JJJ 16'2.61 363.4 210.% 2246.%1
Q
N
Q Q Q Q kN
= + + + + + + +
+ =
= + + = + + =
Freutatea acoeri7ului 2 J 22.> 42 >61.Q kN= =Freutatea $!e$ii
2 JJ 4.2 42 3%2.Q kN= =
1.4 coef de siguranta8 0.% A:m2- valuarea normata a greutatii $ae$iiFreutatea eretelui situat deasura t!lii de Vos a fermei
2JJJ 2 0.201 3.6 6 .63Q kN= =
Freutatea unei Vum!t!i de erete cu cercevea de e lungimea l22 JJJJ 0,% 2 K0,201 1 3 0,306 3U 6 10.332Q kN= + + =
Freutatea unei Vum!t!i a !rii suerioare a st&lului2
JJJJJ 0,% 2 3> 3>Q kN= =J
2 2 2 2 2 2JJ JJJ JJJJ JJJJJ >61. 3%2. .63 10.332 3> 13'2.61%Q Q Q Q Q Q kN = + + + + = + + + + =
Calcul!m delasarea entru N =1, realail determin!m momentele de inerie 1, 2
1 2
1
22
maM 1 1 22 1 2
1 2 1
41 1'6.4 6%'.4
3,2
2 1,48 8
r r
y
N F F kN
k
N D b % bk % %
k & k b
= + = + =
=
+= = =
2
4
1 3
6%'.4 2 333'.6 10,00>1'
3.2 2%0 10% m
+ = =
omentul de inertie a riglei oate fi calculate cu relatia"
2
4 4maM2 3 3
2 2
maM
0.00>1' 0.% 6>01.6% 3,1%0, 000143 8 1,1% 1,1% 0,> 0, 0411
1, 6 1 2 2 2%0 10
31.3 42
6>01.6% 8 22.> .4 31.3
c
y
M h% m % m
&
qL
M kNm q kN
= = = = =
= = = = + =22.> A:m2 incarcarea e rigla din greutatea acoerisului8.4A:m2- coef din greutatea $ae$ii
@aloarea delas!rilor rovenite de la fora unitar! este
10
-
7/24/2019 Metale II.doc2
11/48
3 33 34 411 12
11 124 4 % 4 4 %
1 1
3 34 % 222
22 14 4 %
1
30.%3 1. 4%0.% 1.1.34 10 : 8 1.% 10 :
10 10 1.> 10 10 10 1.> 10
>%.43 1.3.1% 10 : 8 2,06 10 0,00>1' 1.> 10
10 10 1.> 10
k l k l m kN m kN
'% '%
k lm kN '% kNm
'%
= = = = = =
= = = = =
2 2
1
'.6 0,001430.4048 0,1%6
1. 0,00>1'
l %n
l %= = = = = =
asele resective3
311
332
2
2244.%1 1022. 10
>,1
13'2.61% 10140 10
>,1
Qm kg
g
Qm kg
g
= = =
= = =
Calcul!m frecvenele4 2
1 11 2 22
2 2 4 2
1 2 11 22 12
2 2 4 2 2
1,2 4 4
1
22. 1.34 140 3.1% 10 0.0'%
2 2 22. 140 1.34 3.1% 1.% 10 11.0% 10
2 0.0'% 0.0'% 2 11.0% 10 0.0'% 0.0%4
11.0% 10 11.0% 10
( m m s
B m m s
( ( Bs
B
= + = + =
= = =
= = =
2 2
2 2
2
1
1
1
2
1%
120.%%
3.'
10.>
s
s
s
s
=
=
=
=
T s
T s
= = =
= = =
Calcul!m delas!rile halei la nivelul masei m2, lu&nd &n realail delasarea la nivelulmasei m1 egal! cu o unitate"
- entru forma &nt&i a oscilaiilor
1 12 4
12 1 11 2 2 4
22 2 1
1.0
1.% 22. 1% 10 1.6
1 1 3.1% 140 1% 10
) *
m) *
m
=
= = =
- entru forma a doua de oscilaii
2 1
2 4
21 1 22 2 2 4
22 2 2
1.0
1.% 22. 120.%% 10 1.00>
1 1 3.% 140 120.%% 10
) *
m) *
m
=
= = =
Calcul!m coieficienii rimei forme
11
-
7/24/2019 Metale II.doc2
12/48
1 1 1 1 1 2 1 211 2 2 2 2
1 1 1 2 1 2
12 11 1 2
K U 1 K22. 1 140 1.6U0,''1
22. 1 140 1.6
0,''1 1.6 1,234
) * m ) * m ) *
m ) * m ) *
) *
+ + = = =
+ +
= = =
Coieficienii formei a doua
2 1 1 2 1 2 2 221
2 2 2 21 2 1 2 2 2
22 21 2 2
K U 1 K22. 1 140 1.00>U0,236
22. 1 140 1.00> 0,236 1.00> 0.23
) * m ) * m ) *
m ) * m ) *
) *
+ + = = =
+ + = = =
@erificam
2
11 21
1
2
12 22
1
1 0,''1 0,236 1.00' 1
2 1,234 0,23 0.>> 1
+
+
+
+
=
=
= + = + =
= + = =
Calculam coificientii dinamici i
5ccetam 11 03.0
= s si 12 '.2
= s
;arcinile seismice se vor calcula cu relatia
ikikikik k(QkkSkkS 21021 ==
1k -coeficient care tine seama de deteorarile admisiile in constructii entru haleleindustriale in care ot fi admise deformatii remanente,fisuri,deteriorarile unor elemente
2%.01 =k .2
k - coeficient care tine seama de solutia constructive a halelor ,entru halele industrialecu schelet metallic %.12 =k
oikS -valoarea sarcinii seismice in unctual kentru tonul ial oscilatielor constructiei.5- coeficient care caracteri$ea$a raortul dintre acceleratia miscarii terenului la g acceleratia gravitantiala si are valori egale cu 0.180.280.48 entru seismicitatea decalcul resective de '88> grade.
i -coeficient de amlificare dinamica care coresunde tonului i al oscilatielor roriiale cladirii sau constructiei8
k -coeficient de amorti$are entru hale industriale 1=k
ik - coeficient care deinde de forma deformarii structurii de re$istenta la oscilatiirorii cu tonul i si de unctual k de alicare al sarcinii.
-
7/24/2019 Metale II.doc2
13/48
3 3
21
3 3
22
0,2% 1,% 0,1 2246.%1 10 2,' 1 0,236 %3.46 10 %3.46
0,2% 1,% 0,1 13'2.61% 10 2,' 1 0.23 33.0' 10 33.0'
S kN
S kN
= = =
= = =
;chemele de actiuni ale fortelor seismice"dua rima formaa,dua forma a doua
Luind invelitoarea din tala cutata entru 42L m=
gasim 34000 4000 42 16 10G( L= = = eformailitatea re$emului elastic
4
223.1% 10 :m kN = =
4.' 10 ABWm= + = + =
%4a
a
# 1>4.' 10 0,0>4%m
# 2,06 10
= = =
-
7/24/2019 Metale II.doc2
14/48
Xa=0,08 Xf=0,03648 co=0,44648 c1=0,348c2=1.3%68 c3=0,168 c4=2.1448 c%=0.2448
Calculam D,, 21 3 3
1
1
0,0>4% 1.3 3 0,0 10.6
0,00>1' 12a
a
% l
% B
= = =
3 3
2
1
0, 000%1 1.3 3 0,0364 0.02%0,00>1' 12
f
f
% l
% B = = =
1 1 2 1 2> 3 1 > 0,34 10.6 0.02% 3 10.6 0.02% 1 33.D c = + + + = + + + =
3 % 'S 0,3, S 1,0, S 0,6= = = 8 2 4 6 S 1,6, S 2.2, S 1.%, S 2"= = = =
Coeficientii de corectie entru0 16m 1 1 0.'66
>.06ii
n
y= = =
;unt"L
a % 'S 2 A -m A 2 1,0-0,'66 0,6 1.'= = =
L
6 S 2 A -m A 2 1.% 0.'66 2 1.46
f = = =
?
a ' 3S 2 A -m A 2 0, 6 0.'66 0, 3 0.>'= = =
?
f 2 4S 2 A -m A 2 1,6 0.'66 2.2 1.%1= = =
Ieactiunile elastice sunt"
2 1 3 2 maM mina
1 3 1,3%6 10.6 1 3 0,16 0.02% 1.' 166. %0.2I 4%.3
33. 1.
MM ac c k M M kN
Dl
+ + = = =
4 2 % 2 maML
f1 3 2.144 0.02% 1 3 0.244 0.02% 1.46 166.I 0.210
33. 1.
M
fc c k M kNDl
+ + = = =
? oa
c 0,4464 10.6 0.>' 116.>I 1%.>
33.
T
a
D
1
= = =
1?
f
0.02% 1 3 0,34 10.6 1.%1 116.>I 1.'4
33.
T
fc
2 1
(1+ 3 ) + = = =
1." Determinarea e#orturilor de calcul in elementele cadruluiCalculul cadrelor solicitate de diferite incarcari se efectia$a rin diferite metode
studiate in mecanica structurilormetoda fortelor,elementelor finite etc. DATE INITIALE L= 30 L1= 11.20 L2= 7.6
Hgr= 203 I1=0.00917 I2=0.00143
I3=0.0411 Qacp= 22.9 Qzap= 8.4
Mgp= 172.1 Mzap= 55.2 F1= 173.3
F2= 54.4 Dma= 3337.6 Dm!"= 1016.4
Mma= 1668.8 Mm!"= 508.2 T= 116.9
#am= 45.3 #$m= 0.210 #a%= 15.9
#$%= 1.74 Q&c'=1.37 Q&c'1=0.685
(= 7.47 (1= 3.735 )11= 54.04
)12= 52.8 )21= 53.46 )22=*33.07
14
-
7/24/2019 Metale II.doc2
15/48
E$+r%,r!-& M Q N
EF/#T#ILE IN AD# DE LA )A#INA E#MANENTA
)TILL )ETINEA 1*1 184.0219 *11.92014 343.5
DIN )ETINEA 2*2 93.42879 *11.92014 397.9
)TINA )ETINEA 3*3 *78.67122 *11.92014 397.9
)ETINEA 4*4 *212.1768 *11.92014 571.2
EF/#T#ILE IN AD# DE LA AADA
)TILL )ETINEA 1*1 67.5015 *4.3724527 126
DIN )ETINEA 2*2 34.27082 *4.3724527 126
)TINA )ETINEA 3*3 *28.85757 *4.3724527 126
)ETINEA 4*4 *77.82903 *4.372527 126
EF/#T#ILE DE LA M/MENTELE MmaDmaMm!"Dm!"
)TILL )ETINEA 1*1 106.9187 *77.15138 *7.097165
DIN )ETINEA 2*2 *479.4319 *77.15138 *7.097165
)TINA )ETINEA 3*3 1189.368 *77.15138 3330.503
)ETINEA 4*4 325.2727 *77.15138 3330.503
)TILL )ETINEA 1*1 319.8336 77.15138 7.097165
DIN )ETINEA 2*2 *266.5169 77.15138 7.097165
D#EATA )ETINEA 3*3 241.6831 77.15138 1023.497
)ETINEA 4*4 *622.4124 77.15138 1023.497
EF/#T#ILE DE LA MmaDmaMm!"Dm!"#am#$m
)TILL )ETINEA 1*1 230.4159 *99.74991 1.147103
DIN )ETINEA 2*2 *527.6835 *99.74991 1.147103
)TINA )ETINEA 3*3 1141.117 *99.95991 3338.747
)ETINEA 4*4 21.56572 *99.95991 3338.747
)TILL )ETINEA 1*1 196.0028 54.4499 *1.147103
DIN )ETINEA 2*2 *217.8166 54.4499 *1.147103
D#EATA )ETINEA 3*3 290.3835 54.4499 1015.253
)ETINEA 4*4 *319.4554 54.4499 1015.253
EF/#T#ILE DE LA F/#TA DE F#INA#E T
)TILL )ETINEA 1*1 14.8495 *38.08861 *6.297652
DIN )ETINEA 2*2 *37.31694 78.8114 *6.297652
)TINA )ETINEA 3*3 *37.31694 78.8114 *6.297652
)ETINEA 4*4 845.3706 78.8114 *6.297652
)TILL )ETINEA 1*1 203.7791 38.08861 6.297652
DIN )ETINEA 2*2 *85.69439 38.08861 6.297652
D#EATA )ETINEA 3*3 *85.69439 38.08861 6.297652
)ETINEA 4*4 *512.2868 38.08861 6.297652
EF/#T#ILE DE LA T#a%#$%
)TILL )ETINEA 1*1 57.72824 *45.61208 *3.346908
DIN )ETINEA 2*2 *51.61656 71.28792 *3.346908)TINA )ETINEA 3*3 *51.6166 69.54792 *3.346908
)ETINEA 4*4 727.3201 69.54792 *3.346908
)TILL )ETINEA 1*1 158.1355 29.71208 3.346908
DIN )ETINEA 2*2 *67.67635 29.71208 3.346908
D#EATA )ETINEA 3*3 *67.67635 29.71208 3.346908
)ETINEA 4*4 *400.4516 29.71208 3.346908
EF/#T#ILE IN AD# DE LA INT
)TILL )ETINEA 1*1 *49.68821 2.882653 *3.724326
DIN )ETINEA 2*2 11.78556 13.29465 *3.724326
)TINA )ETINEA 3*3 11.78556 13.29465 *3.724326
)ETINEA 4*4 246.6121 28.63865 *3.724326
)TILL )ETINEA 1*1 62.04158 8.322348 3.724326
DIN )ETINEA 2*2 *20.99105 13.52835 3.724326
D#EATA )ETINEA 3*3 *20.99105 13.52835 3.724326
)ETINEA 4*4 *215.4717 21.20035 3.724326
1%
-
7/24/2019 Metale II.doc2
16/48
EF/#T#ILE IN AD# DE LA )A#INILE )EI)MIE *F/#MA 1
)TILL )ETINEA 1*1 *128.8361 13.15299 *11.4514
DIN )ETINEA 2*2 *28.87325 13.15299 *11.4514
)TINA )ETINEA 3*3 *28.87325 67.193 *11.4514
)ETINEA 4*4 723.6884 67.193 *11.4514
)TILL )ETINEA 1*1 214.706 39.647 11.4514
DIN )ETINEA 2*2 *86.61124 39.647 11.4514
D#EATA )ETINEA 3*3 *86.61124 39.647 11.4514
)ETINEA 4*4 * 530.6576 39.647 11.4514
EF/#T#ILE IN AD# DE LA )A#INILE )EI)MIE *F/#MA 2
)TILL )ETINEA 1*1 105.2122 *29.63982 4.182538
DIN )ETINEA 2*2 *120.0504 *29.63982 4.182538
)TINA )ETINEA 3*3 *120.0504 23.82018 4.182538
)ETINEA 4*4 146.7356 23.82018 4.182538
)TILL )ETINEA 1*1 *20.26391 *3.430177 *4.182538
DIN )ETINEA 2*2 5.805428 *3.430177 *4.182538
D#EATA )ETINEA 3*3 5.805428 *3.430177 *4.182538
)ETINEA 4*4 44.22342 *3.430177 *4.182538
16
-
7/24/2019 Metale II.doc2
17/48
1'
-
7/24/2019 Metale II.doc2
18/48
iagramele eforturilor in cadrul transversal"a-incarcari ermantente -din $aada c-din actiunea odului rulant fara conlucrareasatiala d-din acriunea odului rulant cu conlucrarea satiala e-din forta de frinare faraconlucrare f-din forta de frinare cu conlucreare satiala g-din vinth-din incarcari seismice in" modul intii de viratie i-modul doi de viratie
1
-
7/24/2019 Metale II.doc2
19/48
Tabelul 1.1$: %#orturile de calcul provenite din di#erite sarcini
Schema
st&lpu'lui
Seci'unea
%#or'tul
Coe#i'cient
degru'
pare
Sarci'nile
perma'nente
Sarcini de scurt durat
Sarcinadin
!pad
D pe st&lpul dinT pe st&lpul
dinSarcina din
v&nt
st&nga dreapta
st&nga dreapta
dinst&nga
dindreapt
a
1 2 3 4 % 6 '
3 -
1 -
2 -
- 44 -
- 3
- 1
- 2
1-1
1 Y14.02 Y6'.% Y230.4 Y1>6 Y%'.'3 Y1%.2 -4>.6> Y62.040,> Y60.'% Y20'.4 Y1'4.4 Y%1.>6 Y142.3 -44.' Y%%.
1 Y343.% Y126 - - - - - -
0,> Y113.4 - - - - - -
2-2
1 Y>3.43 Y34.2' -%2'.' -21'. -%1.62 -6'.6' Y11.' -20.>>0,> Y30.4 -4'4.> -1>6.1 -46.46 -60.> Y10.6 -1>
1 Y3>'.> Y126 - - - - - -
0,> Y113.4 - - - - - -
3-3 1 -'.6' -2.6 Y1141 Y2>0.4 -%1.66 -6'.6' Y11.'> -20.>>
0,> -2%.>' Y102' Y261.3 -46.4> -60.> Y10.6 -1>
1 Y3>'.> Y126 Y333 Y101% - - - -
0,> Y113.4 Y300% Y>13.' - - - -
4-4
1 -212.1 -''.3 Y21.%' -31>.% Y'3'.3 -400.% Y246.6 -21%.4
0,> -'0.0% Y1>.41 -2'.% Y6%4.6 -360.4 Y222 -1>4
1 Y%'1.2 Y126 Y333 Y101% - - - -
0,> Y113.4 Y300% Y>13.' - - - -
Q1 -11.>2 -4.3' ->>.>6 Y%4.% Y6>.%% Y2>.'1 Y2.64 Y21.2
0,> -3.>33 ->.>6 Y4> Y62.%> Y26.'4 Y26 Y1>
1>
-
7/24/2019 Metale II.doc2
20/48
Tabelul 1.1: %#orturile din st&lpul halei #olosite pentru grupareaspecial
Schemast&lpu'
luiSeci'unea
%#or'tul
Sarci'nile
perma'nente
Incarcari de scurt durat
SarciniseismiceDin
!pad
Dmax pe st&lpul din
st&nga dreapta
3 -
1 -
2 -
- 44 -
- 3
- 1
- 2
1-1 Y16%.6 Y33. Y11%.4 Y> Y166.4 Y30>.2 Y63 - - Y12.1>
2-2 Y4.1 Y1'.14 -263.> -10.> Y123.% Y3%.1 Y63 - - Y12.1>
3-3 -'0. -14.43 Y%'0.6 Y14%.2 Y123.% Y3%.1 Y63 Y166> Y%0'.6 Y12.2
4-4
Y1>0.> -3.> Y10. -1%>.' Y'3.4 Y%14.1 Y63 Y166> Y%0'.6 Y12.1>
Q-10.'3 -2.2 -4>.> Y2'.3 Y'1.3
&emarc45 ;arcinile ermanente au fost multilicate cu coeficientul de gruare0,>8
cn = sarcinile de scurt! durat! - cu coeficientul de gruare 0,%.cn =
Tabelul 1.1*: %#orturile de calcul &n seciunile st&lpului halei
Schemast&lpu'
luiSeci'unea
%#or'tul
maM
.coresp
M
N
+ maM
.coresp
M
N
1cn =?a 1.14
0,>cn =
?a 1.14;eciala?a 1.1%
1cn =?a.1.14
0,>cn =?a 1.14
;eciala?a 1.1%
3 -
1 -
2 -
- 44 -
- 3
- 1
- 2
1-1 1,3.6
Y%'2.61,2,3,6.
Y6%01,2,3,%Y41
1,'Y134
1,'Y22>
1,%Y332
Y343.% Y4%' Y34 Y343 Y343.% Y321
2-2 1,2
Y121,2
Y1241,2,%Y22%
1,3,%-46
1,3,%,-46'
1,3,%-%6
Y%24 Y%11 Y433 Y3> Y3> Y3'0
3-3 1,3,%
Y1010.1,2,3,%Y'6
1,2,3,%Y60>
1,->>
1,->'
1,%Y%2
Y3'3' Y3%16 Y2103 Y3> Y3> Y3'0
4-4
1,3,%Y%'3
1 ,3,%,'Y63
1,%Y>2>
1,4,%Y1>%
1,2,4,%,-10>
1,2,4,%Y'31
Y3>10 Y3%'6 Y%26 Y1%6 Y1% Y10>'Q -42.3 -13 Y6.1 Y112 Y11% Y6
20
-
7/24/2019 Metale II.doc2
21/48
Schemast&lpu'lui
Seci'unea
%#or'tul
maM
.coresp
N
M+maM
.coresp
N
M
1cn =?a 1.14
0,>cn =?a 1.14
;eciala
?a 1.1%
1cn =?a.1.14
0,>cn =?a 1.14
;eciala
?a 1.1%
-
-
-
- 4-
- 3
- 1
- 2
1-1 1,2
Y2%21,2,3,6,Y6%0
1,2,3,%Y41
1,2Y2%1
1,2,4,6,'Y%1
1,2,%Y364
Y4'0 Y4%' Y34 Y46> Y4%6 Y34
2-2 1,2Y12
1,2,Y124
1,2,%Y224
1,2Y%23
1,2,3,%,-416
1,2,3,%-3>
Y%24 Y%11 Y433 -106 Y%10 Y433
3-3
1,3,%
Y1011
1,2,3,%,
Y'6
1,2,3,%
Y60>
1,3,%
Y1012
1,2,3,%,
Y%>
1,2,3,%
Y60> Y3'36 Y3%16 Y2102 Y3'3% Y3%1% Y2102
4-4
1,3,%Y%36
1,2,3,%,'Y1'0
1,2,3,%Y>00
1,3,%Y%36
1,2,3,%,Y1>'
1,2,3,%Y>00
Y3>10 Y36> Y22% Y3>0> Y36 Y22%Q -42 -1' -10 -41 -24 Y>
21
-
7/24/2019 Metale II.doc2
22/48
2.1. Calculul st&lpului &n trepte al halei industriale
#forturile de calcul"- entru artea suerioar! a st&lului
4%'N kN= 8 6%0M kNm=
- entru artea inferioar!aramura de su grinda de rulare
13'3'N kN= 8 1 1011M kNm=
ramura eMterioar! 2 3>0>N kN= 8 2 %36M Nm=cfora de forfecare maMim! &n st&l maMQ = -61Adeforturile de calcul entru a$ele st&lului cu $!rele"-emtru a$a ramurii de su grinda de rulare 1 36>N kN= 8 1 1'0M kNm=-entru a$a ramurii eMterioare
236N kN= 8 2 1>'M kNm=
eeforturile entru calculul7uruurilor de ancoraV
min
0.>%'1 46'
1.1N kN= = 8
0.>212 246 '2
1.1M kNm+ = + =
0.>212 21% 3
1.1M kNm = =
min 46'N kN= 8 maM 3M kNm = 8
maM'2M Nm+ =
etermin!m lungimile de flamaV &n lanul cadrului1 1 1
2 11.2 22.4ef
l l m= = =x x
1 2: 0,00143 : 0,00>1' 0,1%6% % = = deci 1=2 8 2 =3
2 2 2 3 '.6 22.efl l m= = =x x
Lungimile de flamaV din laul cadrului1 1 11.2yl l m= =2 2 . '.6 2.03 %.%'y gr rll l h m= = =
suDimensionarea par"ii erioare a s"ilpli ;eciunea !rii suerioare a st&lului oadot!m de form! dulu ? cu &n!limea '%0h mm= . 5ria seciunii reventv o calcul!mcu relaia"
421,2% 2,2 : 4%' 1, 2% 2, 2 142 : '% 10
>>2%0 1
*
y c
N e h( cm
&
+ + = =
x x x
x x
Ende" 2%0y& MPa= oel C 2%%
M
6%0e = = =1.42m=142cm 4%'
5lc!tuim seciunea stilului, lu&nd 120...60: =## "h
: 30 :ef f y
b " ' & 8 30:1...20:1: 2 =lbf 8 #" mm= 8 2%f" mm= 8
-
7/24/2019 Metale II.doc2
23/48
2 '%0 2 2% '00f
h h " mm= = =x 82 '0 0. %6
# # #( h " cm= = =x
L!imea t!lii2 : 2 100 %6 : 2 2.% .
f # fb ( ( " cm= = =x x 8
adot!m talile din latanda 260 2%mmx 8cu aria2
26 2.% 6%f( cm= =xCaracteristicile geometrice ale seciuniifig 2.1"
#
" mm= 8'0#h mm= 82%
f" mm= 8
260f
b mm= 82 23 3
40. '0 '0 2.%2 2 26 2.% 1>36>%12 2 2 12 2 2f# # #
* f f
"" h h% b " cm = + + = + + =
x x x
33 3 34'0 0. 2.% 262 2 '326
12 12 12 12f f# #
y
" bh "% cm= + = + =
x x
22 0.'0 22.%26 16# f( ( ( cm= + = + =32 : 2 1>36>% : '% %16%
* *$ % h cm= = =x
: 1>36>% :16 32.3* *i % ( cm= = =
: '326 :16 6.3y y
i % ( cm= = =
Zveltetea st&lului &n lanul cadrului.2 220 '0.%>
32.3ef
*
*
l
i = = =
% : '0.%> 2%0 : 2,06 10 2.4%* * y
& ' = = =x
Zveltetea din lanul cadrului2
: %%' : 6.3 .41y y y
l i = = =% : .41 2%0 : 2,06 10 3.06
y y y& ' = = =x
Ia$a M a s&murelui seciunii" : %16% :16 2'.'* *$ ( cm = = = 8eMcentricitatea relativ!: 142 : 2'.' %.1
* * *m e = = =
0,1 0,026 1,> 0,1 %.1 0,026 %.1 2.4% 1.3%** *m m = =x x x x
% 4%' 10= = =143\I W =2%0W1
-
7/24/2019 Metale II.doc2
24/48
unde momentul 2=-11.1 este momentul de &ncovoiere &n seciunea 2-2 rovenit!din aceia7i gruare de incarcari1,2,3,6,, entru care s-a determinat momentul
%6M kNm= &n sec&iunea 1-1 \I 2%0 10,2'3 0,614 16
ny c
y
NMPa MPa
c (
= = = =
x xx
x x
Ende 0,614y = entru .>y =
;tailitatea locala a inimii va fi asigurata daca" : :
ef yh " & '
2.4% 2* = = > si %.1*m =
1,2 0,3% 2.4% 2.06 = + = ;tailitatea inimii este asigurata fiindca
%
'0 2%01.>\ 2.06
0. 2,06 10ef y
h &
" '
= = = =
;tailitatea locala a talilor este asigurata din motivul ca
( ) ( )%12.6 2,06 10
%.04\ 0,36Y0,1 0,36 0,1 2.4% 1'.42.% 2%0
ef y*
b &
" '
= = = + =
: 2 : 2 26 : 2 0. : 2 12.6efb b " cm= = = este latimea ariii. Dimensionarea partii inferioare a stilpului cu zarele!"arianta 1#$;ectiunea artii inferioare este alcatuita din doua ramuri consolidate cu $arele dintr-ocorniera.naltimea sectiunii 1 =13'%mm .
132.% 132.%ry M
N N kNh h
= + = + =
Calculam ariile ramurilor,luind reventive 0 0, =
11
0
320% 10160.%
0, 2%0r
r
y
N(
&= = =
x
x
24
-
7/24/2019 Metale II.doc2
25/48
0
22
1'%> 10'.>
0, 2%0r
r
y
N(
&= = =
x
x
4*i cm= 8
3
1260
*$ cm= 8 1 13 :rg kg m= .
Iamura eMterioara o alcatuim din doua corniere160 12* mm 8 23'.4 8c( cm= 04>13 8
*% cm=
04.>4
*i cm= si o latanda 6%0 * mm 8 22 2 3'.4 6% 0, 126. 8( cm= + = 0 4,3> .z cm=
13 3'.4 30.61 >0220y p * c% % % ( a cm= + + = + + =
1 0: 2 '0 : 2 4 3> 30.16a h z cm= = =
( )0
2 2 2 2 4
2 22 0 6% 2.2 2 >13 3'.4 1.>' 2%30
* p p * c% ( a % ( a cm= + + = + + =
10,% 3.22 0 % 0 2.2
p pa z " cm= = =
2 0 14 3> 0 3.22 1.>'
pa z " z cm= + = + =
2
>022026.6
12'y
y
r
%i cm
(= = =
22
2
2%30 4.%12'
**
r
%i cm(
= = =
2
2 23'.4 6%0, 12' 8r( cm= + =
0 013'.% 3.22 134.2h h z cm= = =
1 01
1 2
1'6 134.2'
1'6 12'r
r r
( hy cm
( (= = =
+ +
8
2 0 1134.2 ' %6.2y h y cm= = =
134.2 134.2r
y M
N N kNh h= + = + =
1 22 2
0 0
' %36003>0> 26'0
134.2 134.2ry M
N N kNh h
= + = + =
@erificam stailitatea ramurilor din lanul cadruluifata de aMa P 0y =
1P
1
0.>%231> 10140.6 \I 2%0 1
0,>0 1'6
ry c
y r
NMPa MPa
(
= = = =x
x
x
-
7/24/2019 Metale II.doc2
26/48
: 1120 : 26.6 42y ef y
l i = = = 8 0>y =
2P
2
0.>%26'0 1022% \I 2%0 1
0,> 12'r
y c
y r
NMPa MPa
(
= = = =
xx
x
in conditia ca fleMiilitatile ramurii de su grinda de rulare in amele directii sa fieegale, gasim distanta dintre nodurile $arelelor"
1 1: 40.4
* r * yl i = = = 8
140.4 3 >4 1%>.1
r y *l i cm= = =
5ccetam 20'.6rl cm= 8acesta marimeeste multila dimensiunii1 1 10 6 1120 0 6 13'.% 103"rl h l b cm = = = 8
@erificam stailitatea ramurei in olanul cadrului.Iamura 1su grinda de rulare "1 1
: 20'.6 : 3 >4 %2.'* r *
l i = = = 8 1 04* = 81
P
1 1
0.>%231> 1014 \I 2%0 1
0,4 1'6r
c
* r
NMPa MPa
(
= = = =
xx
x8
Iamura 2eMterioara"2 2: 20'.6 : 4 % 46* r *l i = = = 8 2 064* =
2P
2 2
0.>%26'0 10231 \I 2%0 1
0,64 12'r
c
* r
NMPa MPa
(
= = = =
xx
x8
7erificarea la s"abili"a"e a zabrelelor0Norta de forfecare maMima maM 61Q kN= duataelul 1.1%.Norta de forfecare conventionala" 1 20 2 0 2 0 2 1'6 12' 60.6 8fic r rQ ( ( ( kN = = + = + =
#forturile de comrimare in diagonalamaM
: 2 sin 61: 2 0.6% = 3%.3!
N Q kN= =
unde" 2 21
sin : 13'.% : 13'.% 1%>.1 : 2 0.6%!
b l= = + =
Zarele le roectam dint-o cornira '% 6 cu 2.'( cm= 81
: sin 13'.% : 0.6% 1%>!
l b cm= = = 8 coeficientul de $veltete minim"min: 1%> :1.3 114.%! !l i = = = 8 0 23! = 8
P
0.>%3%.3 1013% \I 2%0 0 '% 1
0,23 .'!
c
! !
NMPa MPa
(
= = = = =
xx
x
@erificam stailitateastilului in lanul de actiune al momentului ca o araunica.Caracteristicele geometriceale sectiunii.
2
1 21'6 12' 303
r r( ( ( cm= + = + =
2 2 2 2 41 1 2 2 1'6 ' 12' %6.2 14'304* r r% ( y ( y cm= + = + = 814'304
6>.'303
**
%i cm
(= = = 8
: 2240 : 6>.' 32.14* ef *
l i = = = .Coeficientul de $velteta conventional al stilului in lanul cadrului,tinind cont denotatia aMelor conform fig. 2.1
2 2
1 1
: 32.14 10.2 303 : 2 .' 34.ef * * !
( ( = = + = + =
unde 1 se calculea$a cu relatia3 2 3 2
110 : 10 1%> :13'.% 20'.6 10.2
! rl b l = = =
-
7/24/2019 Metale II.doc2
27/48
13'3'N kN= 8 1 101100M kNm= calculam
1 1
1
101100 303 '= = 0.434
3'3' 14'304ef *
M (ym
N %=
8
e = 8
2P
0.>%3>0> 10141 \I 2%0 1
0,6> 303 ce
NMPa MPa
(
= = = =
xx
x
;tailitatea stilului ca o ara unica din lanul cadrului este asigurata,deoarece este
asigurata stailitatea fiecarei ramuri aarte. Calculam iminarea artii suerioare a stilului cu cea inferioara rintr-otraversa,inaltimea carea se ia 10 % 0 "rh b= , ... , 8adotam 0 6 13'.% 3"rh cm= =, 8grosimea traversei 10"r" mm= 8 2%0y& MPa= 14s& MPa=
fig 2.2 #forturile in tali le calculam dua gruarea devavoraila entru sectiunea2-2ve$i taela 1.1%.#forturile din cordoanele traversei
1%24N kN= 8 1 12M kNm=
1 1
2
%24 1200433
2 2 '%!r
N MN kN
b= + = + =
23>N kN= 8 2 46M kNm=
2 2
2
3> 464'
2 2 '%s"N M
N kNb
= + = + =
maM333D kN=
f = , 8 1 0%z =, 8 10z& MPa = 8
Calculul cordoanelor de sudura se va efectua rin metalul deus,deoarece$
0 > 10 162 \ ] 1 0% 1'0 1'>f z z& MPa & MPa = = = =, ,
2'
-
7/24/2019 Metale II.doc2
28/48
Nig2.2 La calculul nodului de iminare a artii suerioare a stilului cu cea inferioara"solutia constructive a noduluia8schema de calcul a traversei 8sectiunea traverseic.
Lungimea cordonului de sudura2 3 2 1 6 0
"r fl h " cm= = = ,
Frosimea cordoanelor de sudura"- din stinga
1
4' 10
0 32'2 2 0 > 0 10 1 1
s"
ff f f c
Nk cm
l & = =
,
,
-din dreata
2
433 10016'
2 2 0 > 0 10 1 1!r
f
f f f c
Nk cm
l & = =
,
,
in considerente constructive accetam grosimea tuturor cordoanelor de sudura'
fk mm= . Cordoanele care rind traversa de su grinda de rulare se calculea$a la reactiuneatraversei rovenite din eforturul artii suerioare a stilului din sectiunea 2-2 si
resiunea grin$ii de rularemaM
D
2maM
1
433 %0333 3%'4
13'.%% !r
N bN D kN
b= + = + =
2
-
7/24/2019 Metale II.doc2
29/48
@erificarea la re$istenta a traversei se face la eforturile fig. 2.2 .Ieactiunea inrea$emul din dreata rovenita din 1N si 1M
1 21 1
1200 %24 '%236
2 13'.% 2 13'.%!rM N b
7 kNb b
= + = + =1
omentul maMim in traversa su tala din dreatafig2.21 2
236 1.3'% 0 '% 14"r !r
M 7 b b kNm= = = ,
Norta de forfecare maMima236
"r !r Q 7 kN = =
;ectiunea traversei fig. 2.2c rere$inta o ara cu sectiunea dulu Tcu dimensiunile"inimii -00 20mm 8talile- 360 16mm .Caracteristicele geometrice ale sectiunii
2 23 342 0 0 1 62 2 36 1 6 2''0>>
12 2 2 12 2 2f# #
* f
"" h h% ( cm
= + + = + + =
xx x
,,
32 : 2 2''0>> : 3 66''* *
$ % h cm= = =x3
P14 10 22.2 \I 2%0 166''"r
c
*
M MPa MPa$
= = = =x x
236 10
2>.% \I 14 10 1 0
"rs c
"r
QMPa MPa
( = = = =
xx
,
;uruurile de ancoraV se calculea$a la o gruare seciala cu forta minima inramuri,insotitata de moment maMim.bn( cm= .
2. Calculul ba!ei st&lpului cu !brele Ba$ele st&lilor cu $!rele se roiectea$!, de regul!, searat entru fiecare ramur!.Niecare a$! a ramurilor se va calcula ca a$a unui st&l comrimat centric.
Calculul azei st%lpului pentru ramura exterioar$
aterialul st&lului este oel clasa C2%% 2%0y& MPa= 8 fundaia su st&l seeMecut! din eton clasa C12.% '.%b& MPa= 8 fora aMial! &n ramur! 2 3>0>N kN= .
2>
-
7/24/2019 Metale II.doc2
30/48
&i'$($1$Dimensiunile azei ramurei exterioare a st%lpului$
in condiii constructive2
2 2 4%0 2 10 2 102 >2rB a " c mm + + = + + =
5dot!m &n realail , 1,2 1,2 '.% >b loc b& & MPa= = = .etermin!m lungimea l!cii de rea$em"
,
3>0>0,4
>00>b loc
NL m
B & = =
5dot!m dimensiunile l!cii de rea$em B M L = >0 M %0 cm. etermin!m momentul static al seciunii transversale al ramurii fa! de aMa P"
36%.0 0. 0,4 2 3'.4 0. 4.3> 40>yS cm= + + =5ria seciunii transversale a ramurii
22 3'.4 6% 0. 126.( cm= + =etermin!m o$iia centrului de greutate a seciunii fa! de aMa P"
40>3.23
126.y
c
S*
(= = =
?ensiunile de contact &ntre laca de rea$em 7i eton33>0> 10 .6
0,> 0.%f
Nq MPa
B L
= = =
-
7/24/2019 Metale II.doc2
31/48
2 2 1
1 10,04 .6 6'.6 10 1>0.4 :
fM q a kN cm cm = = =
% 3>0> 101 %%.2
4 0,' 1,2 10 1 1,1n
"r
# f f #f #f c
Nh cm cm
n k &
= + =
unde n[= 4 este num!rul de cordoane de sudur! ce rind traversele de ramur!8Af= 12 mm grosimea cordoanelor de sudur!.
5dot!m &n!limea traversei htr= '0 cm.
@erific!m tensiunile &n traverse
2 2
6 6 13'>4.66 10 16> 2%0 1,1 2'%1 '0
10%1. 101%0.26 14 1,1 162.
1 '0
"r"r y c
"r "r
"r"r s c
"r "r
MMPa & MPa
" h
QMPa & MPa
" h
= = = < = =
= = = < = =
unde
2 2
1
1
12
40.1 26.2313'>4.66
2 2
40.1 26.23 10%1..6'0 : 2 1 10.2 10 40.1 :
2
"r"r
"r "r
"r f "r
q bM kN cm
Q q b kN
aq q " c kN cm
= = =
= = = = + + = + + =
@erificarea cordonului de sudur! care rinde traversele 7i ramura de laca derea$em, se face cu relaia Af= 10 mm
0,>% 3>0> 10162.2 10 1 1 10
0,' 1 32'.0n
#f #f #f c
f f #i
i
NMPa & MPa
k l
= = = < = =
unde
2 %0 4 21.'' 2 '0 1 32'.0#i
i
l cm= + + =
Calculul azei st%lpului pentru ramura de su 'rinda de rulare$Nora aMial! &n ramur! 1 3>0>N kN= .
31
-
7/24/2019 Metale II.doc2
32/48
&i'$($2$Dimensiunile azei ramurii de su 'rinda de rulare$
in condiii constructive
22 2 4%0 2 10 2 6 >2
rB a " c mm + + = + + =
etermin!m lungimea l!cii de rea$em"
,
3>0>0,4
>00>b loc
NL m
B & = =
5dot!m dimensiunile l!cii de rea$em B M L = >0 M %0 cm.?ensiunile de contact &ntre laca de rea$em 7i eton
33>0> 10 .60,> 0,%f
Nq MPa
B L
= = =
b a = = , din ta.> g!sim
0,04= 8 momentul maMim e acest sector"2 2 11 1
0,04 .6 6%.4 10 10.61 :f
M q a kN cm cm = = = omentul &n consol!
32
-
7/24/2019 Metale II.doc2
33/48
2 2 1
2
.6 10.2 104%.1% :
2 2f
q cM kN cm cm
= = =
Frosimea l!cii de rea$em se va determina cu relaia
maM6 6 10.61 10
6.22%0 1,1y c
M" m
&
= =
5dot!m grosimea l!cii de rea$em '%" mm= , ca 7i entru ramura eMterioar!.'6.44 1013>.% 14 1,1 162.
1 '0
"r"r y c
"r "r
"r"r s c
"r "r
MMPa & MPa
" h
QMPa & MPa
" h
= = = < = =
= = = < = =
unde2 2
1
1
12
40.1 24.3%11.0>62 2
40.1 24.3% >'6.44
'0.6 1 10.2 10 40.1 :
2 2
"r"r
"r "r
"r f "r
q b
M kN cm
Q q b kN
aq q " c kN cm
= = =
= = =
= + + = + + =
@erificarea cordonului de sudur! care rinde traversele 7i ramura de laca derea$em, se face cu relaia Af= 10 mm
0,>% 3>0> 10161.0% 10 1 1 10
0,' 1 32>.4n
#f #f #f c
f f #i
i
NMPa & MPa
k l
= = = < = =
unde 2 %0 4 24.3% 2 '0 1 32>.4#i
i
l cm= + + =)uruurile de ancora*se calculea$! la o gruare secial! cu fora minim! &n ramuri,
&nsoit! de moment maMim" min 46'N kN= 8 maM 3M kN m=
#fortul maMim de &ntindere &n ramura de su grinda de rulare
min 1 maM
0 0
46' ' 3004
1%4 1%4bN y M
N kNh h
= + = + =
Ie$istena de calcul a 7uruurilor de ancoraV" 0,4ba n& &= .
-
7/24/2019 Metale II.doc2
34/48
23'% 10 2%,314
b
ba
ba
N( cm
&
= =
5dot!m rinderea a$elor cu dou! 7uruuri de diametrul 4! mm= cu ariaseciunii unui 7uru 213,bn( cm= .
2.2 Calculul #ermei .+articularitatile de calcul ale #ermelor halelor.
La calculul fermelor halelor industriale aar o serie de articularitati, determinate insecial,de aaritia unor efoturi sulimentare rovenite din momentele din cadrul,cindiminarea ferma-stil este rigida.5ceste eforturi ot fi determinate analitic sau
grafic,alicind in rea$emele fermei doua culuri de forte cu valorile 110
MHh= si
22
0
MH
h= ,unde 1 2siM M se iau din taelul 1.13 entru sectiunea 191.omentul 2M
se va lua entru rea$emul din dreata entru aceiasi gruare de incarcari,la care s-acalculat momentul 1M sin rea$emul din stinga.
-
7/24/2019 Metale II.doc2
35/48
in sarcinaN=1
in momentul de rea$em dinst&nga =Y1
Bara @aloareaefortului
Bara @aloareaefortului
Bara @aloareaefortului
1-4 Y%.6 1-4 -0,2>6 13-16 -0,1134-' Y1%.2 4-' -0,2%0 16-1> -0,06''-10 Y20.> '-10 -0,204 1>-22 -0,02110-13 Y22. 10-13 -0.1%2-3 0,000 2-3 Y0,31' 12-14 Y0,1363-% -10.> 3-% Y0,2'3 14-1% Y0,136%-6 -10.> %-6 Y0,2'3 1%-1' Y0.0>06- -1.% 6- Y0,22' 1'-1 Y0.0>0-> -1.% -> Y0,22' 1-20 Y0,044>-11 -22.3 >-11 Y0,11 20-21 Y0,04411-12 -22.3 11-12 Y0.11 21-23 0.0001-2 -0.%0 1-2 0,000 13-14 0,0004-% -1.000 4-% 0,000 16-1' 0,000'- -1.000 '- 0,000 1>-20 0,00010-11 -1.000 10-11 0,000 22-23 0.000
1-3 -.63 1-3 -0,032 12-13 Y0,0333-4 Y'.6 3-4 Y0,033 13-1% -0.0334-6 -6.21 4-6 -0,033 1%-16 Y0.0336-' Y4.3 6-' Y0,033 16-1 -0.033'-> -3.4% '-> -0,033 1-1> Y0.033>-10 Y2.0' >-10 Y0,033 1>-21 -0.03310-12 -0.6>0 10-12 -0.033 21-22 0.032
3%
-
7/24/2019 Metale II.doc2
36/48
?aelul 2.% eterminarea eforturilor de calcul in grinda cu $arele
#lementeleriglei
um!rularei
;idinN=1
#forturile din
sarcinaermane
nt!
#forturile din
$!ad!
#forturile rovenite din momentele de rea$em
omentele din
gru!ri
#forturilede calcul,
A;1idin1=1
;2idin2=1
;1iY;2iinsarcinaermanent!"
;1iY;2iWL
L=136.6ABm,
B='.'AB
in$!ad!;1iY;2iWL$
L$=%0
B=2.
%
in gruarea nefavorail! a altor&nc!rc!ri cu coficientul de gruare
nc=0.>
;1WmaMmaM=
=204.6col%
;2WmaMmaM='%.2col6
5ciunesumar!
1 2 " $ * , - 1/ 11 12 1" 1$ 1
?alasuerioar! 2-3 0,000 0 0 Y0.31' 0,000 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y11. 0 Y11. 4.10.13 Y140.23-% -10.> -'4 Y0.2'4 Y0.2'3 Y0.044 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y102.4 Y>.% Y210.> 48% -1022
%-6 -10.> -'4 -2'4 Y0.2'3 Y0.044 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y102.4 Y>.% Y210.> 48% -10226- -1.% -12'1 -466 Y0.22' Y0.0>0 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y%.1 Y1>.4 Y104.% 48% -1'3'-> -1.% -12'1 -466 Y0.22' Y0.0>0 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y%.1 Y1>.4 104.% 48% -1'3'>-11 -22.3 -1%32 -%62 Y0.11 Y0.136 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y6'.> Y2>.2 Y>'.1 48% -20>411-12 -22.3 -1%32 -%62 Y0.11 Y0.136 Y0.31' Y%.3 Y21.4 Y6'.> Y2>.2 Y>'.1 4.% -20>4
?alainferioar! 1-4 Y%.6 Y3>0 Y143 -0.2>6 -0.021 -0.31' -%.3 -21.4 -111 -4.% -11%.% 4.% Y%33
4-' Y1%.2 Y1044 Y33 -0.2%0 -0.06' -0.31' -%.3 -21.4 ->3. -14.4 -10.2 48% Y142''-10 Y20.> Y143% Y%26 -0.204 -0.113 -0.31' -%.3 -21.4 -'6.% -24.3 -100. 48% Y1>6110-13 Y20. Y142> Y%24 -0.1% 0
-0.1%-2>.1 -10.6 -%>.3 0
-%>.34.% Y1>%3
Z!relele 1-2 -0.% --34 -13 0,000 0,000 0 0 0 0 0 0 48% Y4'
1-3 -.63 -%.>2 -21' -0.032 Y0.032 0 0 0 -12 Y6.> -%.1 4.% -0>
3-4 Y'.6 Y110 Y1>1 Y0.033 -0.0330
0 0 -12.4 -'.1 Y%.3 4.% Y3014-% -1.00 -6.' -2%.2 0,000 0,000 0 0 0 0 0 0 48% ->3.>4-6 -6.21 -426 -1%6 -0.033 Y0.033 0 0 0 -12.4 Y'.1 -%.3 48% -%26-' Y4.3 Y332 Y122 Y0.033 -0.033 0 0 0 Y12.4 -'.1 Y%.3 48% Y4%4'- -1.00 -6.' -2%.2 0,000 0,000 0 0 0 0 0 0 48% ->3.>'-> -3.4% -23' -' -0.033 Y0.033 0 0 0 -12.4 Y'.1 -%.3 48% -324>-10 Y2.0' Y142 Y%2 0.033 -0.033 0 0 0 -12.4 -'.1 Y%.3 48% Y1>410-11 -1.00 -6.' -2%.2 0,000 0,000 0 0 0 0 0 0 48% ->3.>10-12 -0.6> -4' -1' -0.033 Y0.033 0 0 0 -12.4 Y'.1 -%.3 4.% -64
36
-
7/24/2019 Metale II.doc2
37/48
Dimensionarea barelor #ermei
#lementeleriglei
B
um!rularei
#for
tuldecalculAB
L
arcaoelului
;eciunea arei
5ria
seciuniiareei,cm
2
Lugimea deflamaV, cm
Ia$a de enerie NleMiilitatea
^minc _, % 13.4 2%'3-% -1022 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0,>% >'. 2%'%-6 -1022 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0,>% >'. 2%'6- -1'3' 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0,>% 164 2%'-> -1'3' 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0,>% 164 2%'>-11 -20>4 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0,>% 1> 2%'
11-12 -20>4 2L2%0M160M16 12'.2 300 600 4.% 11.> 6%.% %0.4 0,32 0.>% 1> 2%'
?alainfe
rioar!
1-4 Y%33 2L12%M0M 32 %'% %'% 2.2 6.4 142 >. 0.%42 0.>% 166.6 2%'
4-' Y142'
2L200M12%M14 '. 600 600 3.%4 10.%
16>.
% %'.1 0.'% 0.>% 1>2 2%''-10 Y1>61 2L2%0M160M16 12'.2 600 600 4.% 11.> 131 %0.4 0.32 0.>% 1%4 2%'
10-13 Y1>%3 2L2%0M160M16 12'.2 600 600 4.% 11.> 131 %0.4 0.32 0.>% 1%3 2%'
Z!relele 4-% ->3.> 2L'0M% 13.'2 22 31% 2.16 3.23 116 >'.% 0.%34 0. 6.4 216
'- ->3.> 2L'0M% 13.'2 2%2 31% 2.16 3.23 116 >'.% 0.%34 0. 6.4 216
1-3 -0> 2L160M10 4>.34 334 41 4.>6 6.>' 6'.6 60 0.'14 0. 164 216
3'
-
7/24/2019 Metale II.doc2
38/48
4-3 Y3012L>0M6 21.22 34 43% 2.' 4.11
12%.2
10%.> 0.42 0.>% 142 2%'
4-6 -%2 2L160M10 4>.34 34 43% 4.>6 6.>' '0.4 62.1 0.'03 0.>% 11 2%'
6-' Y4%4 2L160M10 4>.34 34 43% 4.>6 6.>' '0.4 62.1 0.'03 0. >3 216'-> -324
2L>0M6 21.22 34 43% 2.' 4.1112.%
210%.> 0.42 0.>% 1%2 2%'
>-10 Y1>42L>0M6 21.22 34 43% 2.' 4.11
12%.2
10%.> 0.42 0. >1 216
10-12 -64 2L0M' 21.6 34 43% 2.4% 3.'% 142 116 0.414 0.>% >6 2%'10-11 ->3.> 2L'0M% 13,'2 2%2 31% 2,16 3,23 116 >'.% 0,%34 0. 6.4 216
3
-
7/24/2019 Metale II.doc2
39/48
#forturile de calcul din arele riglei sint date in taelul 1.20. #le au fost calculatefolosind taelul 1.1> ,inmultind eforturile rovenite din sarcinele unitare cu valorileresective ale sarcinelor reale. Ie$ultatele diminsionarii arelor ot fi r$entate intr-un tale generali$at taelul
1.221.imensionarea &ncee cu arele cle mai solicitate ale t!lii suerioare 7iinferioare. si 11 ,efortul 20>4N kN= .Lungimea deflamaV" , 300ef *l ! cm= = in lanul fermei8 , 2 600ef yl ! cm= = .
Luind in realail 0 0 '% = , calculam aria necesara a arei2
0
20>4 1010.>
0,'% 2'0 0,>%y c
N( cm
& = =
Nig. 2.6 La eMemlu de calcul
in cau$a lungimii sorite din lanul fermei , ara se va roiecta din corniere cu ariineegale aranVate cu ariile mici &mreun!.Conform aneMei 13 adotam 2 2%0 160 16L cu aria totala 22 63.6 12'.2( cm= = 8 4.%*i cm= 8P=40>1 cm4otrivind efortului dindiagonalele de rea$em 0>N kN= din taelul 2.4 adot!m grosimea guseului 14g" mm= .
Calculam 2 2 42 0 02 : 2 2 4>1 63.6.1 1.4 : 2 121>y y g% % ( * " cm = + + = + + =
22
121>11.>
12'.2y%
i cm(
= = = 8
[ ], 300 6%.% 1208
4.%ef *
*
*
l
i = = = < =
,
min
600 %0.48 0,3211.>
ef y
y
y
l
i = = = =
min
10= 1> 2'0 0 >% 2%'
5 0,32 MPa MPa
2094= = =
127.2 <
Bara 4-'. 142'N kN= . 5ria necesar! a seciunii o determin!m cu relaia"210 '4.2
2'0 0 >%0.>%( cm
1427 =
5dot!m 22 200 14, 2 '.L ( cm125 = 43.9 =
142' 101>2 2'0 0 >% 2%''4.2 y c
NMPa & MPa( = = = < = =
iM=3.%4cm , iP2=10.% cm
3>
-
7/24/2019 Metale II.doc2
40/48
Calculam0ara 10-12 a fermei avind un efort de comrimare redus =-64 A si o lungime considerailal=43%0se deminsionea$a din conditia de fleMiilitate limita
[ ] 210 60 210 600.% 10 = = =
,0 0, 43% 34 8
ef *l l cm= , = =
,43% 8
ef yl l cm= =
Calculam ra$a de inertie necesara[ ]
, 34 1 810
ef *
*
li cm
= = = ,93 5dotam 2L 0 ' 8
22 10, 21 6( cm= = , 8 2,4%*i cm= 8 3.'%yi cm= 8
[ ]34
142 102*
= =, 45
= % 2%'0 414 21 6 y c*
N MPa & MPa(
64= = = < = =,
,,
Calculul nodurilor fermei consta in determinarea dimensiunilor cordoanelor desudura si a guseelor. Coeficientii 1f z = = entru temerature de eMloatare 040" 8>- .aca sudura seefectuia$a manual cu electro$i 42' sau sirma 08 f8B & MPa = .entru otel
2'%8 1'%z
8 & MPa = conform aneMei 1.min
0 ' 10 126 1 1'%f f z z
& & & MPa = = , = = 3.> 10Y1=3.2cm8
2 0 ' 0 % 10 1al
,
, ,
n mod analogic calculaam rinderea arei '->" ' > 324N N =
0 ' 324 10Y1=10cm82 0 ' 1 10 1
m
l ,
,
0 3 324 10Y1=.'cm82 0 ' 0 % 10 1
a
l ,
, ,
?aelul 2.'.Calculul cordoanelor de sudura,care rind arele grin$ii cu $arele de guseu]
Brnodului
Brarei
#f
ortuldecalculinara #fortul de
calcul acordonului
;ectiunea aei Cordonule la muchie e la margiinea ariei
1N
kN
,mf
k
mm
m
#l
mm
2N
kN
af
k
mm
a
#l
mm
1 1-4 Y%33 %33 2L12%M0M 346.% 10 1%4 16.% % 1%1-3 -0> 0> 2L160M10 %66 10 23% 242.' % 202
2 2-3 Y140.2 140.2 2L2%0M160M16 >1 10 46 4> % 4>
3
2-3 Y140.2 1162.2 2L2%0M160M16 '%%.4 10 30> 406.' % 3333-% -1022 2L2%0M160M161-3 -0> 0> 2L160M10 %66.3 10 23% 242.' % 2033-4 Y301 301 2L>0M6 210.' 10 >4 >0.3 % 2
4
1-4 Y%33 %33 2L12%M0M 346.% 10 1%4 16.% % 1%4-' Y142' 142' 2L200M12%M14 >2'.% 10 3' 4>>.% % 4064-% ->3.> >3.> 2L'0M%0 6%.' 10 36 2.2 % 32
3-4 Y301 301 2L>0M6 210.' 10 >4 >0.3 % 24-6 -%2 %2 2L160M10 40'.4 10 1'2 1'4.6 % 14>
%3-% -1022 2''.' 2L2%0M160M16 10.% 10 .2 >'.2 % '%-6 -1022 2L2%0M160M164-% ->3.> >3.> 2L'0M% 6%.' 10 36 2.2 % 32
6%-6 -1022 '1% 2L2%0M160M16 464.' 10 1>4 2%0.3 % 206- -1'3' 2L2%0M160M164-6 -%2 1036 2L160M10 '2% 10 2>' 310. % 2%66-' Y4%4 2L160M10
'
4-' Y142' 142' 2L200M12%M14 >2'.% 10 3' 4>>.% % 406'-10 Y1>61 1>61 2L2%0M160M16 12'4.6 10 %16 66.> % %%%'- ->3.> >3.> 2L'0M% 6%.' 10 36 2.2 % 326-' Y4%4 4%4 2L160M10 31'. 10 136 136.2 % 11'-> -324 324 2L>0M6 226. 10 100 >'.2 % '6- -1'3' 2''.' 2L2%0M160M16 10.% 10 2 >'.2 % '
41
-
7/24/2019 Metale II.doc2
42/48
-> -1'3' 2L2%0M160M16'- ->3.> >3.> 2L'0M% 6%.' 10 36 2.2 % 32
>
-> -1'3' 3%' 2L2%0M160M16 232 10 10> 124.% % >%>-11 -20>4 2L2%0M160M16'-> -324 %1 2L>0M6 362.6 10 1%4 1%%.4 % 133>-10 Y1>4 2L>0M6
10
10-13
Y1>%3 2%.' 2L2%0M160M16 1%.' 10 4 >>.> % >
'-10 Y1>61 2L2%0M160M1610-11 ->3.> >3.> 2L'0M% 6%.' 10 36 2.2 % 32>-10 Y1>4 1>4 2L>0M6 13%. 10 64 %.2 % %610-12
-64 64 2L0M' 44. 10 2' 1>.2 % 2%
42
-
7/24/2019 Metale II.doc2
43/48
Calculul grin!ii de rulareDate initiale: 12l b m= = este traversa halei,doua oduri caacitatea 160Q "= cu regim defunctionare mediu.eschiderea halei 42L m= ,materialul grin$ii otel marca 24%8
240 8y& MPa=
+ncarcarile 'rinzii de rulare$8onform s"an!ar"elor pen"r po!l rlan" 160Q "= ,fortanormata e roata 3'0nrF = 8 masa caruciorului 6%cG "= 8masa odului rulant 220pQ "= 8sina derulare de ti S 8nr f c r
T n k T kN = 13.8 =
0
0,0% 0,0% 160 6% >,113.
n cr
Q G gT
n + + = = =
43
-
7/24/2019 Metale II.doc2
44/48
'for"rile !e calcl0
-
7/24/2019 Metale II.doc2
45/48
@aluarea momentului incovoitor normat n*M se determina dua linia de influienta amomentului in sectiunea critica,rovenit din sarcinile unui singur od rulantfig.2.12
1,0%
401> .
n n
* ri i
i
M F y
kNm
= = 370(0.188 +0.777 +1.038 +1.529 +
+1.529+1.791+ 2.380 + 2.642) =
unde2 2 2
1
12.0'% .0'% 2.642 .12
l ay m
l
= = =
naltimea minima a grin$ii
0
min %
ln% % 240 401>12%. .
24 24 2,06 10 46%2.6
ny *
*
& Mh cm
' M= = 1200500 =
5dotam inaltimea inimii 14>0#h = Frosimea inimii din conditia de re$istenta la forfecare3 3 10
1.2% .2 2
*#
s #
Q" cm
& h
1731 = =0.58240149
omentul de inertie al grin$ii de rulare
41%4 16%66 82 2*
*
$ h% cm
21518= = =
unde 2 14> 2 2.% 1%4# fh h "= + = + =
omentul de inertie al inimii grin$ii3 3
414> 3%>2'12 12# #
#
" h% cm
1.4= = =
?alilor grin$ilor de rulare le revine momentul de inertie416%66 3%>2' 12'0>%>f * #% % % cm= = =
5ria sectiunii unei tali4
2 2
2 2110.' 8
14> 2.%f
f
# f
%( cm
h "
1270959= = =
+ +
Latimea unei tali110.'
44.32,%
f
f
f
(b
"= = conform standartului entru latande adotam
4%0 .fb mm=
@erificarea stailitatii locale a talii comrimate"%4% 1.2 2,06 10
.'6 0,% 14.62 2 2,% 240
ef f f
f f
b b "
" "
= = = < =
;tailitatea locala a talilor comrimate este asigurata.
4%
-
7/24/2019 Metale II.doc2
46/48
Caracteristicile reale ale sectiunii grin$ii adotate2 23 3
4
1 3
14> 14> 2,%2 2 2,% 1621%>
12 2 2 12 2 2
2 221063 .
1%4
f# # #* # f f f
**
"" h h% % % b " cm
%$ cm
h
1.2 = + = + + = + 45 + =
1621859= = =
n comonenta grin$ii de frinare intra"tala suerioare a grin$ii de rulare latanda cusectiunea 2%mm450 ,foaia de tala striata de grosimea mm" 6= si latimea
100 1>% 13'% 100 1>% 100 8fb b mm= = = un rofil2
024 30.6 8 2.42 .: ( cm z cm= =istanta de la aMa grin$ii de rulare ina la centru de greutate al grin$ii de frinare
0
10 0,641.2 .
30.6 10 0,6 4% 2,%
i i
i
i
i
( *
* cm(
30.6130.08+ 70.7= = =
+ +
omentul de inertie al sectiunii grin$ii de frinare fata de aMa P
3 32 2 40,6 2,%20 30.6 130.0 41.2 0,6 '0.' 41.2 2,% %'1260
12 12y% cm
108 45= + + + 108 + + 45 41.2 =
1,0%3460.1% 0.216 0.4 0.6
0.%%3 0.33 0.31' 0.1>1 0.12% 4>%.2
n
coresp ri i
i
Q F y
kN
= = + +
=
corespQ este forta de forfecare,calculata entru o$itia convoiului de forte,ce coresundemomentului incovoitor maMim fig.2.11d@erificarea stailitatii locale a inimii se face entru fiecare anou aarte ,amlasindconvoiul de forte verticale in o$itia cea mai defavoraila.
1 3
1
%'1260>6 .
41.2 22.%y
y
%$ cm
*= = =
+
46
-
7/24/2019 Metale II.doc2
47/48
Sec"inea grinzii !e rlare !e frinare fa"a !e a*a y
?ensiunile normale maMime in unctual 1 al talii suerioare
3 31
P1 1
0 >% 46%2.6 10 0 >% 16%.2 1022'.3% \I 240 1 3%%
21063 >6
n yn ** c
* y
MMMPa MPa
$ $
= + = + = = =
. . Iigi
ditatea grin$ii este asigurata,deoarece inaltimea grin$ii adotata min1%4 12%.h cm h cm= > = ,@erificarea re$istentei inimii la strivire su roata odului rulant
1 1 346 10%%.3 2408
4>.2 1.4f r
y loc y c
ef #
FMPa &
l "
= = = < =
.
.
unde
4'
-
7/24/2019 Metale II.doc2
48/48
334'>4.% %.6
3 2% 4>.281.4
s f
ef
#
% %l c
"
+ += = =.
3 344% 2 % %.6 8
12 12f f
f
b "% cm= = =
.
44'>4.2s *
% % cm= = dua standartul sinelor de rulare@erificarea de re$istenta ainimii grin$ii de rulare la tensiuni echivalente,determinarea lanivelul cordoanelor de sudura tala inima se face cu relatia
7erificarea s"abili"a"ii locale a inimii grinzii !e rlare.eterminam fleMiilitateaconventionala a inimii
%
1%1.% 2403.' 2 %
1.4 2 06 10ef y
#
#
h &
" ' = = = > ,
,
nima arei se va consolida cu nervure amlasate la distanta maMima 2 % efa h= , entru3 2 2# efa h > , = .5dmitem 240 2 2 1%1.% 303efa mm h cm= < = =
;ectiunea nervurilor : 30 40 14>0 : 30 40 >.6 8r #b h mm + = + = 5dotam >0 8rb mm= grosimea
nervurilor %2 : 2 240 : 2 06 10 0.614r r y" b & ' cm = 9 , = adotam r" mm=
Bibliografie
1.oraru Fh. >>.12.2.`b jk, k, pq qb qw,1>6,366q.3.C/x -23-1. qb qw.1>',>4c.4. Fh. oraru , 5. ?aranenco ,@.?iichi.yCalculul elementelor de re$istenta ale
latformelor industrialey.