normativ hale metalice

Normativ pentru executarea lucrarilor de zugraveli si vopsitorii

Cuprins

1. GENERALITATI1.1. Scop1.2. Obiectivei domenii de aplicare1.3. Definiiii notaii

1.3.1. Definiii

1.3.2. Notaii1.4. Clasificri1.5. Prescripii tehnice complementare

1.5.1. Standarde1.5.1.1. Principii generale1.5.1.2. Prescripii de proiectare specifice construciilor din otel1.5.1.3. Oteluri pentru construcii metalice1.5.1.4. Protecia anticoroziv1.5.1.5. nvelitori

1.5.2. Alte categorii de prescripii tehnice

2. SISTEME CONSTRUCTIVE: ALCATUIRE SI CONFORMARE2.1. Formai alctuirea de ansamblu2.2. Stlpi, grinzii noduri2.3. Contravntuiri orizontalei verticale2.4. nvelitorii pane2.5. Perei2.6. Fundaii2.7. Rosturi

3. MATERIALE

3.1. Materiale pentru elemente structurale3.1.1. Criterii de alegere3.1.2. Ductilitatea3.1.3. Sudabilitatea3.1.4. Evitarea riscului de rupere fragil3.1.5. Evitarea riscului de destrmare lamelar3.2 Materiale pentru mbinri3.2.1. Materiale de adaos pentru mbinrile sudate3.2.2. Materiale pentruuruburi

3.3. Materiale pentru elemente nestructurale

4. CERINTE GENERALE DE PROIECTARE4.1. Elemente generale4.2. Condiii de rezisten i stabilitate4.3. Condiii de ductilitate4.4. Condiii de rigiditate4.5. Condiii de protecie la foc4.6. Condiii de protecie anticoroziv5. CALCULUL STRUCTURII

5.1. Criterii de proiectare pentru stri limit ultime

1

5.2. ncrcrii combinaii de ncrcri5.2.1. ncrcri permanente5.2.2. Alte ncrcri5.2.3. Combinaii de ncrcri

5.3. Metode de analiz a structurilor5.3.1. Elemente generale5.3.2. Clasificarea seciunilor5.3.3. Imperfeciuni

5.3.3.1. Imperfeciuni de cadru

5.3.3.2. Imperfeciuni pentru analiza sistemelor de contravntuiri

5.3.3.3. Imperfeciuni de bar5.3.4. Calculul eforturilor la aciuni statice5.3.5. Calculul eforturilor la aciuni seismice5.3.6. Elemente de calcul specifice cadrelor parter

6. PREVEDERI CONSTRUCTIVE6.1. Grinzii pane6.2. Stlpi6.3. mbinri grinda-stlp6.4. mbinri stlp-fundaie6.5. Contravntuiri6.6. Elemente de nchidere

Bibliografie

ANEXE

Anexa A: Calculul capacitii de rotire plasticAnexa B: Calculul de ordinul I la stri limit ultime SLUAnexa C: Calculul rezistenei critice de flambajAnexa D: Calculul de ordinul II la stri limit ultime SLUAnexa E: Calculul la stri limit ale exploatrii normale SLENAnexa F: Pierderea stabilitii laterale a grinzilorAnexa G: Verificarea de rezisten a seciunii transversaleAnexa H: Verificarea de stabilitatei flambaj a elementelorAnexa I: Determinarea gtuirii minime Zz necAnexa J: Diagrame WoodEXEMPLU DE PROIECTARE

Exemplu de calcul al unei hale parter cu o singura deschidere, avand structura principala de

rezistenta executate din elemente compuse din table sudate cu sectiuni de clasa 3 sau 4

2

1. Generaliti

1.1. Scop

Prezentul ghid este conceput a se aplica la proiectarea halelor metalice uoare din domeniul construciilor civile, industrialei agricole. El este aplicabil pariali la alte tipuri de structuri metalice uoare.

1.2. Obiectivei domeniu de aplicare

Halele metalice uoare sunt construcii parter cu una sau mai multe deschideri, eventual plus etaj, cu nchiderii elemente de compartimentare din materiale cu greutate redus, fr poduri rulante, eventual dotate cu echipamente de ridicati transport interior, cu capacitate redus (grinzi rulante, ).

n general structura principal de rezisten a acestor construcii se realizeaz prin cadre cu inim plin, alctuite din profile laminate sau avnd seciuni formate din table sudate. Pentru deschiderile mici se pot folosi soluii structurale realizate n ntregime din profile cu perei subiri formate la rece.

Elementele de nchidere pentru pereii nvelitoare se realizeaz cu panouri din table cutate n soluie sandwich sau independente, n acest caz cu termoizolaie din vat mineral sau spum poliuretanic. Panourile de nvelitoare reazem de regul pe pane din profile Z formate la rece.

Sistemele structurale pentru halele metalice uoare mpreun cu soluiile de nchidere constituie de regulsoluii de firm, aceste construcii livrndu-se de cele mai multe ori la cheie de ctre firma productoare. Exist ns cazuri n care se combin sisteme de nchidere de firm cu soluii structurale ce se proiecteazi execut independent.

1.3. Definiiii notaii

1.3.1. Definiii

Prin structuri n cadre din oel se neleg structurile care au ca elemente principale stlpii

rigle din oel (Figura 1.1).Prin element structural se nelege o parte component a structurii (stlp, rigl, contravntuire,pan), care are rolul de a prelua ncrcrilei a le transmite altor elemente.

1.3.2. Notaii

n acest capitol sunt date notaiile folosite n mod repetat n cuprinsul prezentului manual.

Pentru notaiile ce apar numai o dat se dau explicaii directe la capitolul respectiv.

A

- aria seciunii transversale

E

- modulul de elasticitate

G

- greutatea totala a construciei

G

- modul de elasticitate transversal

h

- nlimea construciei

I

- moment de inerie

L

- deschidere hal

3

4

l

- travee

M

- moment ncovoietor

Mpl

- moment ncovoietor plastic

Mu

- moment ncovoietor ultim

N

- fora axial de compresiune sau ntindere

Q

- fora tietoare

Qpl

- fora tietoare plastic

Qu

- fora tietoare ultim

R

- rezistena de calcul

Rc

- limita de curgere

S

- fora tietoare de baz

Wel

- modulul de rezisten elastic

Wpl

- modulul de rezisten plastic

gol poart

gol u

contravntuire longitudinal

n planul acoperiului

contravntuire vertical n

planul peretelui lateral

contravntuire transversal

n planul acoperiului

perete lateral

contravntuire vertical n planul peretelui

fronton

pan

cadru transversal

nvelitoare

cadru

Figura 1.1. Hal metalic uoar cu structura metalic - Ansamblu

5

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/6-4cd3fc574c/000.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/6-4cd3fc574c/000.jpg" \* MERGEFORMATINET a)

b)

Figura 1.2. Structuri cu cadre transversale

a)

b)

Figura 1.3. Structuri cu cadre transversalei longitudinale

Figura 1.4. Structuri cu stlpi pendulari (dublu articulai)

6

1.4. Clasificri

Clasificarea structurilor n cadre se face :

Dup destinaia construciei :

- cadre pentru construcii civile ;

- cadre pentru construcii industrialei agrozootehnice.

Dup alctuirea de ansamblu :

- structuri cu cadre transversale, la care fiecare cadru plan constituie un sistem geometric indeformabil n planul lui (Figura 1.2a), iar indeformabilitatea geometric n direcia longitudinal se realizeaz printr-un sistem de contravntuirii/sau prin elemente de nchidere (Figura 1.2b) ;

- structuri cu cadre transversale (Figura 1.3a)i longitudinale (Figura 1.3b) ;

- structuri cu stlpi pendulari, la care toate legturile dintre stlpii rigle, precumi cele dintre stlpii fundaii sunt articulate, iar indeformabilitatea geometric a ansamblului spaial poate fi asigurat numai prin introducerea unui sistem de contravntuirii/sau prin elemente de nchidere (Figura 1.4).

n cazul primelor dou categorii de structuri, indeformabilitatea geometric se realizeaz prin

legturi rigide ntre stlpii riglei/sau ntre stlpii fundaii.

1.5. Prescripii tehnice complementare

Prezentul ghid de proiectare se va utiliza mpreun cu urmtoarele prescripii tehnice

complementare.

1.5.1. Standarde

1.5.1.1. Principii generale

STAS 10100/0-75

Principii generale de verificare a siguranei construciilor.

STAS 767/0-88

Construcii civile, industrialei agrozootehnice. Construcii din oel.

Condiii tehnice generale de calitate.

1.5.1.2. ncrcri

STAS 10101/0-75

Aciuni n construcii. Clasificareai gruparea aciunilor;

STAS 10101/0A-77 Aciuni n construcii. Clasificareai gruparea aciunilor pentru

construcii civilei industriale;

STAS 10101/1-78

Aciuni n construcii. Greuti tehnicei ncrcri permanente;

STAS 10101/2-75

Aciuni n construcii. ncrcri datorate procesului de exploatare;

STAS 10101/20-90

Aciuni n construcii. ncrcri date de vnt;

STAS 10101/21-92

Aciuni n construcii. ncrcri date de zpad;

STAS 10101/23A-78 Aciuni n construcii. ncrcri date de temperaturi exterioare n

construcii civilei industriale;

STAS 10101/2A1-87 Aciuni n construcii. ncrcri tehnologice din exploatare pentru

construcii civile, industrialei agrozootehnice;

1.5.1.3. Prescripii de proiectare specifice construciilor din oel

7

STAS 10103-76

Construcii din oel. Prescripii fundamentale de calcul;

STAS 10108/0-78

Construcii civile, industrialei agricole. Calculul elementelor din

oel;

STAS 10108/1-81

Construcii civile, industrialei agricole. Prescripii pentru

proiectarea construciilor dinevi de oel;

STAS 10108/2-83

Construcii din oel. Calculul elementelor din oel alctuite din profile

cu perei subiri, formate la rece;

NP 042-2000

Normativ privind prescripiile generale de proiectare. Verificarea princalcul a elementelor de construcii metalicei a mbinrilor acestora(n conformitate cu prevederile Eurocode 3: Calculul structurilor dinoel, Partea 1.1, Reguli generalei reguli pentru cldiri);

NP 012-97

Normativ pentru calculul elementelor din oel cu perei subiri

formate la rece;

(n curs de publicare) Ghid de proiectare pentru elemente din oel cu perei subiri formate

la rece.

NP 041-2000

Normativ de calcul pentru construcii metalice cu diafragme din tabl

cutat

1.5.1.4. Oeluri pentru construcii metalice

STAS R 8542-79

Alegerea oelurilor pentru construcii metalice;

STAS 7194-79

Sudabilitatea oelurilor. Elemente de baz;

STAS 500/1-89

Oeluri de uz general pentru construcii. Condiii tehnice generale de

calitate;

STAS 500/2-80

Oeluri de uz general pentru construcii. Mrci;

STAS 500/3-80

Oeluri de uz general pentru construcii rezistente la coroziune

atmosferic. Mrci;

STAS 8183-80

Oeluri pentruevi fr sudur de uz general. Mrcii condiii tehnice

de calitate;

STAS 9021/1-89

Oel laminat la cald, cu granulaie fin pentru construcii sudate.

Table de oel cu limit de curgere ridicat;

SR EN 10020-94

Definireai clasificarea mrcilor de oel.

SR EN 10002-1

Materiale metalice. ncercarea la traciune. Partea 1: Metod de

ncercare la temperatura ambiant

SR EN 10021

Oelurii produse siderurgice. Condiii tehnice generale de livrare

SR EN 10025+A1

Produse laminate la cald din oeluri de construcie nealiate. Condiii

tehnice de livrare

SR EN 10027-1

Sisteme de simbolizare pentru oeluri. Partea 1: Simbolizarea

alfanumeric; simboluri principale

SR EN 10027-2

Sisteme de simbolizare pentru oeluri. Partea 2: Simbolizarea

numeric

SR EN 10045-1

Materiale metalice. ncercarea la ncovoiere prinoc pe epruvete

Charpy. Partea 1: Metod de ncercare

SR EN 10164

Oeluri de construcii cu caracteristici mbuntite de deformare pe

direcie perpendicular pe suprafaa produsului

1.5.1.5. Protecia anticoroziv

8

STAS 10128-86

Protecia contra coroziunii a construciilor supraterane din oel;

STAS 10166/1-77

Protecia contra coroziunii a construciilor din oel supraterane.

Pregtirea mecanic a suprafeelor;

STAS 10702/1-83

Protecia contra coroziunii a construciilor din oel supraterane.

Acoperiri protectoare. Condiii tehnice generale;

STAS 10702/2-80

Protecia contra coroziunii a construciilor din oel supraterane.Acoperiri protectoare pentru construcii situate n medii neagresive,slab agresivei cu agresivitate medie.

1.5.1.6. nvelitori

STAS 3303/2-88

Construcii civile, industrialei agrozootehnice. Pantele nvelitorilor.

Prescripii de proiectare.

1.5.2. Alte categorii de prescripii tehnice

C 133-82

Instruciuni tehnice privind mbinarea elementelor de construcii

metalice cuuruburi de nalt rezisten pretensionate;

C150-99

Normativ privind calitatea mbinrilor sudate din oel ale

construciilor civile, industrialei agricole;

P100-92

Normativ pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine,social-culturale, agrozootehnicei industriale;Norme generale de protecie mpotriva incendiilor la proiectareairealizarea construciilori instalaiilor;P118-98

Norme tehnice de proiectarei realizare a construciilor privind

protecia la aciunea focului;

P115-82

Instruciuni tehnice pentru proiectarea construciilor metalice

pretensionate;

P108-80

Instruciuni tehnice pentru proiectarea grinzilor de oel cu seciune

plin, inim supl, omogene sau hibride;

P74-81

Instruciuni tehnice pentru proiectarea construciilor metalice din

profile cu goluri n inim;

P10-86

Normativ privind proiectareai executarea lucrrilor de fundaii

directe la construcii;

C37-88

Normativ pentru alctuireai executarea nvelitorilor la construcii;

C172-88

Instruciuni tehnice pentru prindereai montajul tablelor metalice

profilate la executarea nvelitorilori pereilor;

GP035-98

Ghid de proiectare, execuiei exploatare (urmrire, intervenii)

privind protecia mpotriva coroziunii a construciilor din oel;

NP28-78

Norme tehnice provizorii privind stabilirea distanelor ntre rosturile

de dilatare la proiectarea construciilor.

2. Sisteme constructive: Alctuirei conformare

9

2.1. Formai alctuirea de ansamblu

2.1.1. La stabilirea formeii alctuirii de ansamblu halelor uoare cu structur metalic se

recomand forme cu contururi regulate n plan, cu una sau mai multe travei de regul egale.

2.1.2. n vederea conformrii antiseismice a construciei, la alegerea formei n plan trebuie

avute n vedere urmtoarele criterii :

a) forme n plan pe ct posibil compactei simetrice cu distribuii ct mai uniforme ale maselori rigiditilor pentru a evita solicitrile puternice de torsiune. Dac este posibil, se recomand ca rigiditile de ansamblu la deplasarea lateral pe direciile celor dou axe principale s fie ct mai apropiate ;

b) la structurile cu mai multe deschiderii nlimi diferite se recomand ca variaiile de

nlime de la o deschidere la alta s nu depeasc 40% ;

c) dac forma n plan nu respect condiiile de la punctul a) se vor introduce rosturi de

separaie, astfel nct s se realizeze o distribuie avantajoas a maselori rigiditilor ;

d) introducerea de sisteme de izolarei disipatori de energie care s realizeze protecia la

ocuri i vibraii. Aceste sisteme fac obiectul unui alt normativ.

Forma n plan a structurilor parter va respecta prevederile din Normativul P100-92 pct. 4.1.

2.1.3. La proiectarea halelori a altor construcii de tip parter, trebuie avute n vedere

urmtoarele:a) asigurarea iluminrii naturale (ferestre laterale, luminatoare);b) ventilaia (natural, artificial, climatizare);c) caracteristicile terenului de fundare (presiuni convenionale, tasri);d) alegerea sistemului statici a materialelor;e) acoperiul (panta minim, scurgerea apelor).

2.1.4. O structur trebuie s rspund la urmtoarele cerine principale:

a) s fie apt de a fi utilizat potrivit scopului pentru care a fost prevzut,innd seama

de durata ei de via i cheltuielile antrenate;

b) s reziste la efectele tuturor aciunilor n timpul execuiei i exploatrii i saibo

durabilitate corespunztoare;

c) s nu fie grav avariat sau distrus de evenimente ca explozii,ocuri, seism sau

consecine ale erorilor umane. n acest sens trebuie avute n vedere urmtoarele:

eliminarea, evitarea sau reducerea degradrilor poteniale la care poate fi expus

construcia;

alegerea unui tip de structur puin sensibil la pericole poteniale ;

adoptarea unor legturi adecvate ntre elementele structurii.

Pentru satisfacerea tuturor acestor cerine, trebuie alese n mod corespunztor materialele, concepiai alctuirea tuturor detaliilor constructivei trebuie specificate tehnologiile adecvate pentru punerea n operi exploatarea construciei.

2.2. Stlpi, grinzii noduri

2.2.1. Se recomand ca distribuia stlpilor n planul construciei s fie ct mai uniform. n situaia n care, din considerente funcionale, este necesar eliminarea unui stlp, se recomand amplasarea unor grinzi de susinere care s asigure continuitatea structurii.

10

2.2.2. Stlpii se realizeaz cu seciune constant sau variabil pe nlime, folosindu-se : profile laminate, seciuni compuse prin sudare, ajurate, sau profile cu perei subiri formate la rece.

2.2.3. Riglele se realizeaz ca grinzi cu inim plin care pot fi alctuite din profile laminate prevzute cu vute n zonele momentelor ncovoietoare mari, seciuni dublu T sudate, omogene sau hibride, cu tlpi paralele sau oblice, grinzi ajurate, profile cu perei subiri formate la rece.

2.2.4. La riglele prevzute cu vute se recomand ca lungimea acestora s fie cel puin 1/10 din deschiderea riglei. De asemenea se recomand ca n seciunea transversal de la captul vutei s se prevad o rigidizare transversal care s se sudeze de inimai de ambele tlpi ale riglei. Dac structura acoperiului coninei pane, atunci rigidizarea transversal susmenionat trebuie s fie n dreptul inimii unei pane.

2.2.5. Prinderea riglelor de stlpi se realizeaz prin legturi articulate sau rigide.

2.2.6. Stlpii se prind de fundaie prin legturi articulate (n special n cazul stlpilor cu

seciune variabil) sau rigide (ncastrri).

2.3. Contravntuiri orizontalei verticale

2.3.1. Contravntuirile au rolul de a asigura conlucrarea spaial a elementelor structurii pe direcia transversal i longitudinal a construcieii de a prelua ncrcrile orizontale, provenite n principal din aciunea seismuluii vntului.

2.3.2. La alctuirea constructiv a contravntuirilor orizontalei verticale se vor respecta recomandrile cuprinse n normativul P100-92, Anexa E2, punctele E.2.1.5. - E.2.1.10i din STAS 10108/0-78.

2.3.3. n cazul n care se conteaz pe conlucrarea spaial trebuie asigurat continuitatea

contravntuirilor longitudinale.

2.3.4. Se recomand soluii constructive ale panourilor de perei care s asigure indeformabilitatea (rigiditatea) att n planul frontoanelor cti n cel al pereilor laterali. n caz ca soluia adoptat nu asigur indeformabilitatea structurii se vor amplasa contravntuiri.

2.3.5. Pentru asigurarea stabilitii structurii n sens transversal, frontoanele vor fi prevzute

cu contravntuiri sau cu diafragme realizate din panourile de tabl cutat ale nchiderii.

2.3.6. Pentru contravntuirile longitudinale verticale se recomand sistemele n X, V, V cu prinderi excentrice ale diagonalelor sau n cadre, n una sau mai multe travei (Figura 2.1). Criteriul de decizie pentru stabilirea numrului de travei contravntuite l reprezint lungimea construciei. Se recomand plasarea unei contravntuiri centrale la cel mult 8 travei, iar n cazul construciilor cu rosturi, n mod obligatoriu o contravntuire n fiecare tronson.

11

Figura 2.1. Sisteme de contravntuiri

2.4. nvelitorii pane

2.4.1. La stabilirea formeii a tipului de nvelitoare folosit, trebuie sa sein seama de funciile principale ale acesteiai anume : protecia mpotriva ptrunderii apei din precipitaii, protecia mpotriva condensului interior, protecia mpotriva variaiilor de temperatur.

2.4.2. Criteriul tehnic principal la alegerea tipului de nvelitoare este greutatea proprie ct mai

redus.

2.4.3. La realizarea nvelitorilor se recomand folosirea tablelor cutate din oel sau aluminiu,

a panourilor sandwich sau a altor soluii agrementate.

2.4.4. Din punct de vedere al rigiditii n planul lor se pot alctui nvelitori rigide, care realizeaz efectul de diafragm i nvelitori flexibile, la care este permis o deplasare a panourilor ntre ele.

2.4.5. Tablele cutate realizeaz efectul de diafragm dac fixarea lor de pane se face cu

uruburi i acest efect este verificat prin calcul, iar panele sunt fixate rigid de grinzi. De

asemenea, este necesar ca productorul s garanteze o bun comportare n timp a prinderii. n caz contrar, nvelitoarea se consider flexibil i sunt necesare contravntuiri n planul acoperiului.

2.4.6. Pentru asigurarea unei diafragme suficient de rigide realizat din panourile de nvelitoare mpreun cu sistemul de contravntuiri, se recomand eliminarea luminatoarelor din traveile n care sunt prevzute contravntuiri transversale.

2.4.7. Se va evita utilizarea materialelor grele la alctuirea luminatoarelor precumi

amplasarea diferitelor obiecte de instalaii pe acoperiuri.

2.4.8. n msura n care este posibil se recomand ca panele s fac parte din sistemul de

contravntuiri al acoperiului.

2.4.9. Se recomand folosirea panelor alctuite din profile cu perei subiri de tip Z sau a celor din profile C, care pot fi cuplate cte dou n zonele de eforturi maxime (de obicei pe reazemele intermediare).

2.4.10. n anumite situaii, o structur fr pane (cu nvelitoarea prins direct de riglele

cadrelor) poate reprezenta o alternativ raional.

2.5. Perei

12

2.5.1. Pereii sunt alctuii de regul din elemente structurale de rezisten, de care se prind elementele de nchidere. Ei au rolul de a delimita interiorul construcieii de a asigura protecia mpotriva efectului aciunilor exterioare. Se pot folosi pentru nchiderii elemente casetate, dispuse orizontal prinse direct de stlpii halei, sau vertical, caz n care casetele se prind de rigle longitudinale dispuse la bazi la partea superioar.

2.5.2.Materialele adecvate pentru pereii exteriori sunt tablele cutate, cu sau fr izolaie

termic.

2.5.3. Daca tablele cutate sunt fixate de elementele structurale orizontale ale pereilor asigurnd efectul de diafragm, se poate renuna la contravntuirile verticale din planul pereilor longitudinalii frontali.

2.5.4. Dac pereii nu fac parte din structura de rezisten, se recomand ca legarea acestora s se fac astfel ca s permit micrile structurii (inclusiv din aciunea seismic) fr producerea de degradri ale pereilor, iar deformaiile acestora din variaii de temperatur s nu produc deteriorri structurii de rezisten.

n acest sens se recomand urmtoarele :

a) alctuiri care s conduc la o interaciune redus cu structura de rezisten ;

b) acceptarea degradrii pereilor n cazul unor seisme puternice, dar luarea de msuri

corespunztoare mpotriva prbuirii lor.

2.6. Fundaii

2.6.1. La alegerea sistemului de fundare trebuie s sein seama de natura terenuluii

nivelului apelor subterane.

2.6.2. Fundaiile stlpilor metalici se realizeaz sub form de blocuri alctuite din: beton simplu, cu sau fr cuzinet, sau din beton armat, respectiv sub form de fundaii pahar. Prinderea stlpilor de fundaii se realizeaz cuuruburi de ancoraj, respectiv prin ncastrare n fundaia pahar.

2.6.3. La proiectarea fundaiilor se vor respecta condiiile prevzute n Normativul P10-86.

2.7. Rosturi

2.7.1. Dup caz, construciile vor fi fragmentate prin rosturi cu urmtoarele funciuni :

rosturi de dilatare / contracie ;rosturi antiseismice ;rosturi de tasare.2.7.2. Tronsonarea construciei prin rosturi va respecta prevederile din Normativul P100-92,

pct. 4.4i Anexa E2, precumi Normativul NP28-78.

3. Materiale

13

3.1. Materiale pentru elemente structurale

3.1.1. Criterii de alegere

3.1.1.1. La alegerea materialului de baz trebuie s se aib n vedere asigurarea urmtoarelor

proprieti :

rezistena de ruperei limita de curgere (care la oelurile standardizate se

garanteaz n funcie de marca oelului, iar limita de curgerei n funcie de

grosime) ;

ductilitatea (vezi pct. 3.1.2) ;sudabilitatea (vezi pct. 3.1.3) ;evitarea riscului de rupere fragil (vezi pct. 3.1.4) ;evitarea riscului de destrmare lamelar (vezi pct. 3.1.5).3.1.1.2. n funcie de importana elementului de construciei de condiiile de exploatare, proiectantul trebuie sa decid n fiecare caz concret care dintre cerinele de mai sus trebuie respectatei n ce msur. n cazuri speciale, se pot impunei alte criterii.

3.1.2. Ductilitatea

3.1.2.1. Pentru fiecare marca de oeli clas de calitate, standardele de produs precizeaz valoarea minim a alungirii la rupere A5%, precumi diametrul dornului n jurul cruia se face ndoirea la 180, n funcie de grosimea epruvetei.

3.1.2.2. Oelurile trebuie s satisfaci cerinele din P100-92, pct. 8.3.2 (la care se poate renuna numai dac gruparea de aciuni care conine aciunea seismic nu este cea mai defavorabil nici chiar n cazul cnd se consider=0,65 - vezi pct. 4.3.1).

3.1.3. Sudabilitatea

3.1.3.1. Pentru a putea fi sudate fr luarea unor msuri speciale, oelurile trebuie s se

ncadreze n prevederile STAS 7194-79.

3.1.3.2. n cazul oelurilor care nu se ncadreaz n prevederile standardului susmenionati care pot fi sudate numai cu luarea unor msuri speciale, aceste msuri vor fi indicate obligatoriu n caietul de sarcini.

3.1.4. Evitarea riscului de rupere fragil

3.1.4.1. Riscul de rupere fragil trebuie evitat, deoarece aceasta se produce fr deformare plastic prealabil i se propag cu viteze foarte mari. Clasa de calitatei gradul de dezoxidare se pot alege conform STAS R 8542-79. De asemenea, tehnologia de sudare trebuie aleas astfel nct s se evite riscul ruperii fragile.

3.1.5. Evitarea riscului de destrmare lamelar

14

3.1.5.1. Posibilitatea apariiei destrmrii lamelare (Figura 3.1) trebuie avut n vedere n cazul laminatelor cu grosimi de 15 mm sau mai mari, la care se execut mbinri sudate de natur s produc tensiuni remanente de ntindere n direcia grosimii. Riscul de apariie a acestui fenomen este agravat dac astfel de tensiuni pot s apari din ncrcrile exterioare.

Figura 3.1. Fenomenul de destrmare lamelar

3.1.5.2. n vederea evitrii riscului de destrmare lamelar, se recomand s se ia urmtoarele

msuri :

evitarea soluiilor constructive la care din cauza sudriii din efectul ncrcrilor

exterioare apar tensiuni semnificative de ntindere n direcia grosimii laminatelor ;

dac totui astfel de soluii nu pot fi evitate, este necesar alegerea unor mrci de

oeluri la care productorul s garanteze o valoare minim a gtuirii Zzla ncercarea la traciune pe epruvete prelevate n direcia grosimii (ncercare efectuat conform SR EN 10164):

Z Z

z

z

nec

(3.1)

n care

este valoarea minim necesar a gtuiriii se recomand

determinarea ei conform Anexei I a prezentului ghid;

Zz nec

controlul ultrasonic dup executarea sudurilor, n zonele expuse riscului

destrmrii lamelare ;

aplicarea prenclziriii/sau creterea temperaturii ntre treceri.

Riscul de destrmare lamelar este mai mare n cazul sudrii cu electrozi nvelii (SE) dect la sudarea sub flux (SF) sau la sudarea cu electrozi fuzibili n mediu de gaz activ (MAG).

3.2. Materiale pentru mbinri

3.2.1. Materiale de adaos pentru mbinrile sudate

3.2.1.1. De regul, materialele de adaus pentru mbinrile sudate se aleg de ctre executant la

recomandarea proiectantului.

15

3.2.1.2. Nivelele de acceptare ale mbinrilor sudate se aleg de ctre proiectant n conformitate cu normativul C 150-99, SR EN 729-1,2,3,4-1996i cu normativul P 100-92, pct. 8.3.5.

3.2.2. Materiale pentruuruburi

3.2.2.1. Materialele pentruuruburi vor fi cele prevzute n STAS 2700/3-89. Pentruuruburi de nalt rezisten pretensionate, se vor respectai condiiile din normativele C 133-82, cap. 2i P 100-92, pct. 8.3.6.

3.2.2.2. Pentruuruburi de ancoraj, se vor respecta condiiile din normativul P 100-92, pct.

8.3.7.

3.3. Materiale pentru elementele nestructurale

3.3.1. Materialele adecvate pentru elementele nestructurale sunt tablele cutate, cu sau fr

izolaie termic, agrementate nar.

4. Cerine generale de proiectare

4.1. Elemente generale

4.1.1. Cerinele generale de proiectare sunt precizate la pct. 2.1.4.

4.1.2. La proiectarea halelor metalice uoare parter se vor avea n vederei urmtoarele

aspecte:

comportarea spaial depinde n mare msur de modul de alctuire al

acoperiului;

la structurile cu acoperiuri uoare amplasate n zone cu seismicitate redus,

importana aciunilor seismice nu este marei n multe situaii acestea nu decid

dimensionarea structurii (vezi pct. 4.3.1);

la structurile amplasate n zone cu seismicitate mare, halele metalice uoare de tip

parter au posibiliti reduse de disipare a energiei seismice reduse deoarece

articulaiile plastice iau natere n stlpi;

n ambele situaii, msurile de conformare seismic de ansamblu prevzute n

P100-92 trebuie respectate.

4.2. Condiii de rezisten i stabilitate

4.2.1. Elementele realizate din profile laminate sau sudatei mbinrile lor vor fi dimensionate / verificate la strile limit de rezisten i stabilitate n conformitate cu prevederile din STAS 10108/0-78.

4.2.2. Elementele alctuite din profile cu perei subiri formate la rece vor fi dimensionate / verificate la strile limit de rezisten i stabilitate n conformitate cu prevederile din STAS 10108/2-83i a normativelor corelate.

16

4.2.3. Lungimile de flambaj ale stlpilor se vor determina conform STAS 10108/0-78, pct.

6.4.2.i Tabelul 20.

4.3. Condiii de ductilitate

4.3.1. La structurile realizate din profile laminate sau sudate, prevederile prezentului paragraf se aplic numai dac gruparea de aciuni ce include seismul, calculat cu=0,65 este mai defavorabil dect alte grupri de aciuni. Pentru aceasta se calculeaz fora tietoare de baz din combinaia fundamental Tf (greutate propriei vnt)i se compar cu cea rezultat din gruparea special Ts (greutate propriei seism calculat cu=0,65). Dac

Tf> Ts

(4.1)

nu este necesar s se aplice prevederile de calcul pentru structuri amplasate n zone seismice

(Prevederile din P100-92). Dac

Tf< Ts

(4.2)

se vor respecta prevederile din Normativul P100-92, calculele efectundu-se cu coeficientul

corespunztor tipului structurii proiectate.

4.3.2. Se menioneaz c valoarea=0,65 corespunde cazului structurilor slab disipative, care, dei, lucreaz n domeniul elastic (seciuni de clas 3), printr-o bun configurarei corect dimensionare li se asigur o rezerv de rezisten (redundan structural). n cazul n care din motive ce tin de funcionalitatea halei, sistemul de contravntuiri nu corespunde principiilor de configurare antiseismic,i/sau mbinrile structurale sunt preponderent articulate, se recomand utilizarea unui factor=1,00.

Se atrage atenia c valorile coeficientului date n tabelul 5.4 din P100-92 corespund

cazurilor cnd structurile satisfac n mod complet cerinele de ductilitate (seciuni de clas 1)

i celelalte prevederi ale normativului specificate n capitolul 8 i anexa E.

4.3.3. Structurile realizate din profile cu perei subiri formate la rece sau din elemente cu seciuni care se ncadreaz n clasa 4 de seciuni, nu pot disipa energia seismici se vor calcula cu=1,00.

4.3.4. Pentru a se putea realiza o disipare de energie seismic corespunztoare prevederilor din normativul P 100-92 se urmrete alctuirea structurii astfel ca ea s conduc la formarea unui mecanism favorabil, compus din zone plasticei elastice. La proiectare, n zonele plastice se vor respecta prevederile normativului P 100-92, iar n cele elastice, prevederile cuprinse n STAS 10108/0-78. Mecanismele de cedare plastic se caracterizeaz prin formarea de articulaii plastice la baza stlpilor ncastrai n fundaii, sau n cazul prinderii rigide ntre stlpii riglei la partea superioar a stlpilor (Figura 4.1).

articulatii plastice

articulatii

17

Figura 4.1. Mecanisme plastice de cedare

4.3.5. Disiparea energiei se realizeaz prin:

deformaii plastice de ncovoiere (articulaii plastice la riglei stlpi) la structurile

n cadre necontravntuite;

deformaii plastice de ntindere, la cadrele contravntuite centric cu diagonale

ntinse;

deformaii plastice de forfecare, ncovoiere sau forfecare+ncovoiere, la cadrele

contravntuite excentric cu bare disipative scurte, lungi sau intermediare.

4.3.6. Articulaiile plastice trebuie s se formeze n zonele adiacente nodurilor de cadru sau bazelor stlpilor. Nu se admite formarea de articulaii plastice n mbinrile grind-stlp sau n elementele de prindere a stlpilor de fundaii.

4.3.7. Pe lungimea zonei plastice, egal cu 1,2b, b fiind limea tlpii comprimate, nu se admit

modificri ale seciunii sau practicarea de guri.

4.3.8. Nodurile structurii trebuie s lucreze n domeniul elastic, pstrndu-i rigiditatea

iniial n timpul deformrii plastice a structurii.

4.3.9. Prinderile barelor n nodurii a stlpilor n fundaii, precumi mbinrile de continuitate din grinzi sau stlpi, trebuie s fie dimensionate astfel ca s aib capacitatea de rezisten mai mare dect cea a elementelor mbinate.

4.3.10. La contravntuirile orizontale din planul acoperiului nu se admite formarea de

articulaii plasticei ele se vor calcula pentru fore seismice determinate cu=1,00.

4.3.11. La barele comprimate ale contravntuirilor verticale cu prinderi centrice se admite flambajul n domeniul plastic numai dac barele ntinse din ansamblul contravntuirii pot prelua singure fora din aciunea seismic, energia fiind disipat prin ntindere plastic.

4.3.12. n cazul contravntuirilor cu diagonale prinse excentric n noduri se admite formarea

de articulaii plastice numai n bara disipativ.

4.3.13. Articulaiile plastice trebuie s aib o capacitate de rotire plastic corespunztoare

disiprii de energie seismic prevzut n P 100-92. n acest scop trebuie ca:

a) prin msuri constructive prevzute la punctul 6.4.4. s fie evitate ruperile premature cu caracter fragil care pot mpiedica realizarea mecanismului proiectat. Se va da o atenie deosebit corectitudinii executrii prinderilor sudate, acestea putnd fi, n cazul unor greeli de proiectare sau execuie, sursa unor ruperi fragile;

b) dimensiunilei alctuirea zonelor plastice vor asigura o capacitate corespunztoare de rotire plastic (vezi punctul 6.4) fr o scdere semnificativ de capacitate portanti rigiditate la cicluri repetate de ncrcare - descrcare n domeniul plastic. Aceast cerin se respect prin alegerea corespunztoare a zvelteilor barelor i supleii pereilor comprimai ai seciunii.

4.4. Condiii de rigiditate

18

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/28-1768fcd3da/000.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/28-1768fcd3da/000.jpg" \* MERGEFORMATINET 5.3.6.1. La structurile cu neregulariti n plan sau pe vertical (modificri la reeaua de stlpi, schimbri de rigiditate, schimbri de nlime, etc.), dar care nu afecteaz substanial comportarea de ansamblu a structurii, valorile coeficientului de reducere,, dat de Normativul P100-92, tabelul 5.4, vor fi sporite cu 20%.

5.3.6.2. ncrcrile seismice determinate cu metoda curent de proiectare vor fi amplificate

inndu-se seama de amortizarea vscoasredus cu coeficientul:

(

)

[

]

7

,

0

2

7

2

1

+

=

(5.4)

In lipsa unor valori mai exacte, se pot considera valorile=2 pentru structurile sudatei=4

pentru cele mbinate cuuruburi.

5.3.6.3. Dac dimensiunile contravntuirilor au rezultat din condiii constructive (zvelteea limit cerut de P100-92), la calculul eforturilor din contravntuiri se consider=1, caz n care nu se mai aplic sporurile prevzute la punctul 5.3.6.5.

5.3.6.4. Pentru a evita cedarea structurii dup ieirea din lucru a contravntuirilor pe direcia longitudinal, structura fr contravntuiri trebuie s fie capabil s preia cel puin 25% din fora tietoare de baz.

5.3.6.5. Fundaiile trebuie astfel alctuite nct la combinaiile de ncrcri n care intervini

aciunile seismice, suprafaa activ s fie cel puin 50% din cea a fundaiei.

5.4. Verificarea elementelor structuralei a seciunilor acestora

5.4.1. Verificarea elementelor structuralei a seciunilor acestora se face n conformitate cu STAS 10108/0-78 pentru elementele din oeli STAS 10108/2-83 pentru elementele din oel alctuite din profile cu perei subiri, formate la rece. n acelai timp ele trebuie s ndeplineasc condiiile impuse de P100-92 punctul 8.5.3.2 pentru grinzii 8.5.3.3 pentru stlpi.

5.5. Calculul mbinrilori al prinderilor n fundaii

5.5.1. Nodurile grind-stlp se vor calcula la eforturi egale cu produsulpS (P100-92), n

care:S este efortul produs n mbinare de ncrcrile de calculi

p este un coeficient de multiplicare egal cu valorile:

1,2 pentru nodurile plasate n zone plastice poteniale,

1,0 pentru nodurile situate n celelalte zone.

5.5.2. Ancorajele stlpilor n fundaii se dimensioneaz pe baza eforturilor produse de

ncrcrile de calcul care conduc la solicitrile de ntindere maxime (P100-92).

Eforturile provenite din aciunea seismic se vor multiplica cu coeficientul k n conformitate

cu prevederile din anexa E, pct. E 1.2.4i anume:

pentru structuri din clasa de importan I:

=1

k

pentru structuri din clasa de importan II:

5

,

4

1

k

=

28

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/29-4e97286dea/000.jpg" \* MERGEFORMATINET pentru structuri din clasa de importan III:

5

,

3

1

k

=

pentru structuri din clasa de importan IV:

0

,

2

1

k

=

5.5.3. mbinrile structurilor contravntuite se calculeaz la capacitatea portant a

contravntuirii sporit cu 20%.

5.6. Conlucrarea dintre structuri nvelitoarea din tabl cutat

Evaluarea conlucrarii dintre structura si invelitoarea din tabla cutata se face conform NP 012- 97: Normativ pentru calculul elementelor din otel cu pereti subtiri formate la rece si NP 041-2000: Normativ de calcul pentru constructii metalice cu diafragme din tabla cutata.

5.6.1. Definiiii principii

5.6.1.1. Contribuia adus de nvelitoare, planeei pereii de nchidere din table profilate la rezistena si rigiditatea unei structuri se datoreaz rigiditii si rezistenei acestor elemente structurale la forfecare. Deoarece aceste elemente colaboreaz cu structura de rezisten de baz a cldirii, ele se numesc colaborante. Prescripiile prezentate in continuare se aplic exclusiv diafragmelor realizate din tabl din oel profilat.

5.6.1.2. Principiul de baz al unei proiectri careine seama de efectul colaborant al elementelor de nchiderei planeelor, este acela c acoperiuli planeele intermediare se comport ca nite grinzi, avnd nlimea inimii egal cu deschiderea cldirii, respectiv deschiderea grinzii egal cu lungimea cldirii. Sub ncrcri exercitate n planul lor, aceste grinzi i transmit reaciunile pereilor de fronton (sau cadrelor intermediare contravntuite la cldirile cu lungimi mari).

In structura acestor diafragme, tabla profilat acioneaz ca o inim prelund eforturile de forfecare, iar barele dispuse pe laturile longitudinale acioneaz ca nite tlpii preiau ntinderi sau compresiuni axiale (vezi fig. 5.4 sau 5.5). In cazul pereilor solicitai la forfecare n planul lor, efectul de diafragm asigur rezistena panourilor rectangulare de perete (vezi fig.5.6) la lunecare.

Figura 5.4 nvelitoare colaborant la acoperiul plan al unei structuri cu cadre pendulare

5.6.2. Condiii de aplicare a metodei

29

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/30-7adc29354a/000.jpg" \* MERGEFORMATINET Metodele de proiectare cu nvelitoare colaborant i care consider diafragmele din tabl profilat ca pri integrante ale structurii de rezisten, pot fi aplicate daca se respect urmtoarele condiii:

5.6.2.1. Utilizarea tablei profilate ntr-o funciune suplimentar fa de preluarea sarcinilor perpendiculare pe planul ei, se limiteaz la realizarea unor diafragme lucrnd la forfecare care preiau deplasrile structurii n planul acestor diafragme.

5.6.2.2. Forele preluate de diafragmele din planul acoperiului sau in planele planeelor vor fi transmise fundaiilor prin intermediul unor cadre contravntuite, a unor diafragme verticale cu perei colaborani, sau al altor elemente constructive care se opun deplasrii laterale a construciei.

Figura 5.5 nvelitoare colaborant la acoperiul n dou ape al unei structuri pe cadre,

solicitat de ncrcri verticale.

5.6.2.3. Diafragmele vor fi prevzute cu bare marginale dup direcia longitudinal care

lucreaz ca tlpii preiau forele axiale generate de efectul de diafragm.

5.6.2.4. Pentru asigurarea continuitii transmiterii forelor din diafragma structurii principale de rezisten, cai pentru mbinarea cu barele marginale lucrnd ca tlpi, se vor utiliza soluii de mbinare dimensionate corespunztor.

Figura 5.6 Structura unui panou de diafragm

5.6.2.5. Diafragmele se vor utiliza n principal pentru a prelua ncrcrile din vnt, din zpada sau alte tipuri de ncrcri care se pot preluai transmite prin intermediul tablei profilate. Ele se pot de asemenea utiliza pentru preluarea unor ncrcri cvasipermanente sau variabile de mic intensitate (de exemplu suprancrcri din poduri rulante uoare sau grinzi

30

rulante), dar nu se pot utiliza pentru preluarea unor ncrcri utile mari, cum ar fi cele din

utilaje.

5.6.2.6. Proiectarea pe baza principiului de nvelitoare colaborant se va utiliza mai des la

cldiri cu numr mic de nivele sau la planeelei pereii de nchidere ai cldirilor nalte.

5.6.2.7. Diafragmele din tabl cutat se consider componente ale structurii de rezisten i nu

vor fi demontate fr o analiz corespunztoare a consecinelor.

5.6.2.8. Stabilirea rigiditii la forfecare a panourilor de nvelitoare se va face n conformitate

cu recomandrile din literatura de specialitate,innd seama de mbinrile dintre tabla cutat

i structura de susinere i de caracteristicile tablei cutate.

5.6.2.9. Notele de calculi desenele de execuie vor atrage atenia asupra faptului c structura

este proiectatinnd seama de efectul nvelitorii colaborante.

5.6.2.10. In zonele seismice se vaine seama de efectul nvelitorii colaborante numai dac

sunt respectate condiiile de deplasare orizontal din Normativul P100-92.

5.6.3. Specificaii constructive

Structura constructiv a diafragmelor va respecta urmtoarele cerine:

5.6.3.1. Ambele margini ale diafragmei se vor prinde pe barele marginale cuuruburi autoperforante, cu boluri mpucate, cu suduri prin puncte, cuuruburi sau alte tipuri de conectori astfel concepui nct s nu permit jocuri inadmisibile, s nu smulg sau sa nu se foarfece nainte de spintecarea tablei. Conectorii de acest tip nu se vor aplica direct prin strpungerea tablei profilate pe barele pe care o susin, dect dac se iau msuri speciale pentru a se asigura transmiterea efectiv prin intermediul lor a forelor prevzute prin calcul. 5.6.3.2. mbinrile de continuitate ntre panourile adiacente de tabl profilat se vor realiza cu nituri,uruburi autofiletante, suduri sau ali conectori astfel concepui nct s nu permit jocuri inadmisibile, s nu se smulg sau s nu se foarfece naintea spintecrii tablei profilate. Pasul dintre conectorii de continuitate nu va fi mai mare de 500 mm.

5.6.3.3. Distana de la conectorii pn la marginile tablei profilate sau pn la capetele ei

libere, va fi suficient de mare pentru a evita pericolul spintecrii premature a acesteia.

5.6.3.4. Golurile mici, dispuse aleator,i a cror suprafa total nu depete 3% din suprafaa diafragmei sunt admise fr a fi efectuate verificri speciale, cu condiia ca prin amplasarea lor,a nu se reduc numrul conectorilor. Golurile n suprafa total de 15% din suprafaa diafragmei sunt admise cu condiia unor verificri detaliate.

Dac n diafragm sunt practicate goluri mai mari (n suprafaa total mai mari de 15% din suprafaa diafragmei ), diafragma se va submpari n diafragme secundare neperforate situate ntre aceste golurii care au un comportament corespunztor la forfecare.

5.6.3.5. Panourile de tabl profilat care intr n componena diafragmelor nvelitorii colaborante vor fi dimensionate pentru a rezista n primul rnd solicitrii de ncovoiere pentru care sunt prevzute n continuare, se va verifica dac efortul unitar aprut datorit solicitrii de forfecare nu depete 25% din valoarea rezistenei de calcul la ncovoiere.

31

5.6.3.6. Capacitatea portant la forfecare a unei diafragme aparinnd nvelitorii colaborante se va determina pe baza rezistenei minime la spintecare a mbinrilor de continuitate sau a mbinrilor (tabl cu bare de susinere) paralele cu cutele tablei. La diafragme prinse numai pe barele longitudinale marginale, capacitatea portant se determin pe baza rezistenei minime la spintecare a mbinrilor marginale. Capacitatea portant la forfecare, determinat pentru orice alt mod de cedare al conectorilor va fi mai mare cu cel puin 40% dect aceea corespunztoare spintecrii tablei.

Capacitatea portant minim la forfecare, determinat pentru alte moduri de cedare ale

conectorilor, se stabilete dup cum urmeaz:

a. la cedarea conectorilor dintre tabli pan sub aciunea combinat a forfecriii a

suciunii din vnt, prin mrirea cu 40% a valorii de mai sus;

b. pentru orice alt tip de cedare a conectorilor, prin mrirea cu 25% a valorii de mai sus.

6. Prevederi constructive

6.1. Grinzii pane

6.1.1. Grinzile n care pot aprea articulaii plastice vor fi legate de structuri orizontale rigide (grinzi secundare, contravntuiri, platelaje, etc.) la distantele l1 conform normativului P100- 92, punctul 8.5.3.2.

6.1.2. Mrirea rezistenei grinzilor la rsucire se poate face prin plasarea de rigidizri transversale, aezate pe inima grinziii legate de cele doua tlpi. Se recomand dispunerea acestor rigidizri n dreptul punctelor de fixare transversal a grinzii.

6.1.3. Supleea inimiii tlpilor n zonele plastice poteniale va respecta prevederile din Normativul P100-92, punctul 8.4. n cazul n care n anumite zone ale grinzii, de regul n zona vutei, zvelteea inimii este mai mare dect limita prevzut pentru seciuni de clas 3 este necesar s se fac un calcul considernd seciunea eficace a acesteia n conformitate cu prevederile din NP012-97.

6.1.4. Talpa inferioar a riglelor cu inim plin trebuie asigurat contra flambajului lateral. n acest scop, n dreptul panelor din zona n care talpa inferioar (liber) a grinzii este comprimat se prevd rigidizri transversale sudate de ambele tlpi ale riglei cadrului, iar la riglele cu nlime mai mare, talpa inferioar se leag de pane prin contrafie (Figura 6.1). Se consider c la nivelul fiecrei prinderi a tlpii inferioare acioneaz cte o fororizontal transversal egal cu 0,02AtR, unde At este aria seciunii transversale a tlpii inferioare a riglei. Aceast for trebuie sa fie transmis panelor.

Figura 6.1 Asigurarea mpotriva flambajului lateral al tlpii inferioare cu contrafie

32

6.1.5. Forma panelor se alege astfel nct ele s se poat lega de tlpile inferioare ale riglelor

cadrelor, pentru a asigurai stabilitatea acestora. Se folosesc mai frecvent seciunile Z, C,i

. Se recomand folosirea profilelor Z cu perei subiri cu tlpi inegale, care au caracteristici

bune de rezisten i rigiditate la o greutate redus. Ele se pot transporta uor n pachete. Prin suprapunerea pe reazem permit crearea de pane continue fr a folosi eclise, dublndu-se momentul capabil pe reazeme (Figura 6.2). Este indicat ca axele principale de inerie ale seciunii profilului Z s fie ct mai apropiate de axa verticali orizontal, micornd astfel ncovoierea lateral (vezi NP 012-97 si Ghid de proiectare).

Figura 6.2 Suprapunerea panelor cu seciune Z pe reazem

6.1.6. Utilizarea panelor Z din profile cu perei subiri este preferabil cnd se realizeaz

conlucrarea acestora cu panourile de nvelitoare.

6.1.7. Distanele dintre pane se aleg n funcie de tipul nvelitorii. La nvelitori din tabl cutat se iau corespunztor dimensiunilor la care se livreaz tablele, pentru a se putea face nndirea tablelor pe pane.

6.1.8. Panele continue se recomand s se nndeasc n zonele n care momentul ncovoietor este minim (la aproximativ 0,2l de reazem). Dac aceast nndire se execut cu dificultate, se admitei nndirea pe reazem.

6.1.9. Distana dintre pane este condiionati de capacitatea portant a nvelitorii.

6.1.10. Se recomand ca stlpii de fronton s se plaseze n dreptul panelor acoperiului pentru a evita ncovoierea riglei cadrului ntre dou pane succesive. Panele din dreptul stlpilor frontonului se vor ntri printr-o cornier fixat cuuruburi sau suplimentar cu o a doua pan. Acest lucru se aplic numai panelor din prima travee la acoperiurile rigide, iar la cele ce nu formeaz oaib rigid, n toate traveile pn la traveea contravntuit. Daca contravntuirea nu este amplasat n primul panou, panele trebuie s fie calculatei la eforturile axiale provenite din vntul ce acioneaz pe fronton. In aceasta situatie deci panele se verifica la compresiune cu incovoiere.

6.2. Stlpi

33

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/34-758bb6115b/000.jpg" \* MERGEFORMATINET 6.2.1. Pentru elementele seciunii se recomand urmtoarele grosimi:

Grosimea minim a inimii se va lua 6mm pentru stlpii puin solicitai, iar pentru

ceilali 8 sau 10mm;

Limea tlpilor b se va determinainnd seama ca grosimea lor t s ndeplineasc

condiiile:

30

b

t

(6.1)

mm

30

t

mm

12

10

(6.2)

Zvelteea pereilor nu va depi valorile indicate n Normativul P100-92 Tabelul 8.1, in relatie cu coeficientul ales si clasa de sectiune (vezi 5.3.2.3). n cazul n care zvelteea inimii stlpului este mai mare dect limita prevzut pentru seciunile de clas 3, se pot prevedea rigidizri pe inim a cror poziie se stabilete pe baza unui calcul la voalare sau se verific structura la rezisten i stabilitate, considernd seciunea efcace a inimii conform prevederilor din NP012-97.

6.2.2. n cazul seciunilor puternic solicitate, pentru a avea o rigiditate mare fa de axa din

planul cadrului, tlpile se vor realiza sub forma profilelor dublu T sau U.

6.3. mbinri grind-stlp

6.3.1. nndirile inimiii ale tlpilor sudate n atelier se fac n general perpendiculare pe axa

inimii.

6.3.2. Se vor respecta prevederile constructive din Normativul P100-92 (8.3.5 - 8.3.6)i

Anexa E (P100-92) punctele 1.1.3 1.1.6.

6.3.3.Cnd alturi de deschideri marii nalte exist deschideri mai joase, se evit legarea

rigid a acestora de structura nalt.

6.3.4. Pentru mbinrile realizate cuuruburi de nalt rezisten pretensionate se vor respecta

prevederile Normativului C133-82.

6.3.5. mbinarea grinda-stlp poate fi realizat n urmtoarele variante:

- frrigidizri ale panoului inimii stlpului

- fr rigidizri, dar cu eclise pentru mrirea grosimii inimii stlpului

- cu rigidizri diagonale ale panoului inimii stlpului

n cazul panourilor de inim fr rigidizri diagonale, grosimea minim a tablei trebuie s

respecte condiia:

90

h

h

t

s

g+

(6.3)

unde hgi hs sunt nlimile seciunii transversale a grinzii, respectiv stlpului.

6.4. mbinri stlp-fundaie

34

6.4.1. Prinderea stlp-fundaie poate fi articulat, semi-rigida sau ncastrat, n acest caz fiind

realizat cuuruburi de ancoraj sau n fundaii pahar.

6.4.2. La proiectarea mbinrilor stlp-fundaie se recomand alegereauruburilor de ancoraj, astfel nct n zona nefiletat s se ating limita de curgere nainte ca n zona filetat s se ating rezistena la rupere.

6.4.3. Capacitatea portant auruburilor la ntindere va respecta condiia de la punctul 5.5.2.

6.4.4. Soluia constructiv de mbinare trebuie s permit tolerane suficient de mari pentru a se putea realiza un montaj corect al stlpilor, chiari n condiiile n careuruburile sunt montate cu abateri fa de proiect.

6.4.5. mbinrile ncastrate se plaseaz sub nivelul pardoselii, iar cele de tip articulaii se scot deasupra pardoselii cu 50 100mm sau, dac se aeaz sub nivelul pardoselii, se nchid n cutii cu capace pentru a se putea efectua controlul lor.

6.4.6. Pentru a se reduce lungimile de ancorare se folosesc plci sudate sau prinse prin nurubare la partea inferioar sau ancornd capetele inferioare aleuruburilor de ancoraj de grinzi introduse n fundaie.

6.4.7. Se recomand urmtoarele dimensiuni maxime: 40 mm grosime pentru placa de bazi

80 mm diametru pentruuruburile de ancoraj.

6.5. Contravntuiri

6.5.1.Contravntuirile acoperiului vor respecta prevederile din Normativul P100-92, Anexa

E.

6.5.2. Barele diagonale ale contravntuirilor care lucreaza numai la intindere pot fi din oel rotund. Dac contravntuirile lucreazi la compresiune, se vor realiza cu seciuni adecvate pe baza unui calcul la compresiune cu flambajiinnd seama de condiiile de rigiditate prevzute n STAS 10108/0-78.

6.5.3. Contravntuirile verticale din planul pereilor longitudinali se vor prevedea la mijlocul lungimii halei, iar dac aceasta depete 8 travei, se prevd 2 contravntuiri, evitndu-se aezarea lor n traveile de capt, n conformitate cu punctul 2.3.6.

6.5.4. Proiectarea contravntuirilor verticale din pereii laterali se va face astfel nct sa se realizeze o structur dual format din ansamblulirului de stlpii din contravntuire, astfel ca la ieirea din lucru a contravntuirii,irul de stlpi s poat suplini lipsa acestuia, conform normativului P100-92, punctul 5.3.11.

6.5.5. La structurile n cadre contravntuite cu diagonale n V, elementele orizontale vor fi

continue n punctul de intersecie al diagonalelor.

6.5.6. Dac pereii sunt la o distan oarecare de stlpi, structura lor de rezisten trebuie s aib contravntuiri verticale proprii sau s fie legat n alt mod de stlpi, de exemplu cu grinzi longitudinale orizontale.

35

6.6. Elemente de nchidere

6.6.1. Cnd distana ntre stlpii structurii de rezisten nu este mare (max. 6m), structura de rezisten a pereilor poate fi alctuit numai din rigle orizontale, prinse de stlpii cadrului. La hale cu travei mari se folosesci stlpi intermediari.

6.6.2. Stlpii de fronton se consider articulai n planul frontonuluii articulai sau ncastrai n fundaie n plan perpendiculari reazem pe contravntuirea transversal din planul acoperiului. n cazul unor nlimi mari se pot prevedeai contravntuiri orizontale la nlimi intermediare.

36

BIBLIOGRAFIE

Eurocode 8. Design provisions for earthquake resistance of structures. CEN European

Committee for Standardisation, October 1994.

P100-92. Normativ pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine, social-

culturale, agrozootehnicei industriale. Ministerul lucrrilor publicei administrrii

teritoriului, aprilie 1992.

Eurocode 3. Design of Steel Structures. Part 1.1. General Rules and Rules for Buildings.

Brussels: CEN, European Committee for Standardisation, 1992

D. Dubina, J. Rondal & I. Vayas. Calculul structurilor metalice. Eurocode 3 Exemple de

calcul. Bridgeman, Timioara, 1997.

C. Dalban, E. Chesaru, S. Dima, C. Serbescu. Construcii cu structura metalica. Editura

didactica si pedagogica, Bucureti, 1997.

NP 012-97. Normativ pentru calculul elementelor cu perei subiri formate la rece, 1997.

Ghid Normativ pentru calculul elementelor cu perei subiri formate la rece,1997.

Ghid de proiectare pentru elemente din otel cu perei subiri formate la rece

NP 026-98 Codul de proiectare pentru structuri metalice fara pod rulant. Prevederi generale.

NP 041-2000 Normativ de calcul pentru construcii metalice cu diafragme din tabla cutata,

2000.

European Recommendations for the Application of Metal Sheeting acting as Diaphragm

European Convention for Constructional Steelwork, ECCS Technical Committee 7 Thin-

walled, cold-formed sheet steel in building, 1995.

European Recommendations for Sandwich panels European Convention for Constructional

Steelwork, ECCS Technical working group TWG 7.4, 1990.J. Rhodes, Design of cold-formed steel members. Elsevier Science, UK, 1991.Wei-Wei-Yu, Cold-formed steel design. Wiley Science, 1985.SCI. Plastic Design of Single-Storey Pitched-Roof Portal Frames to Eurocode 3. The Steel

Construction Institute. Technical Report SCI Publication 147, 1993.

ECCS. Practical Analysis of Single-Storey Frames. European Convention for Constructional

Steelwork, ECCS Technical Committee 8 Structural Stability, 1990.

SCI. Design of Structural Steelwork. Lattice Framed Industrial Building. The Steel

Construction Institute, 1993.

37

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/38-e42bcec2c7/000.jpg" \* MERGEFORMATINET




INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/38-e42bcec2c7/000.jpg" \* MERGEFORMATINET Anexa A: Calculul capacitii de rotire plastic

A.1. Capacitatea de rotire plastic se determin cu relaia:

1

p

u

r

=

(A.1)

unde

este rotirea plastic definit ca cea corespunztoare momentului de plasticizare a

seciunii, definit pe curba post-elastic (Figura A.1), iar

u

p

este rotirea elastic la formarea

articulaiei plastice.

Figura A.1 Curba de comportare real a unei mbinri

A.2. Capacitatea de rotire plastica pentru profile dublu T (Figura A.2) se determin cu relaia:

+

=

it

2t

4

r

R

R

2

,

0

8

,

0

bL

t

10

6

(A.2)

unde:

t

R

240

=

(in N/mm2) si

t

AR

N

4

1

=

pentru

1

,

0

AR

N

t

si

(A.3)

pentru

6

,

0

=

3

,

0

AR

N

1

,

0

t

Notaiile de mai sus au urmtoarea semnificaie:N fora axial din stlp;A aria seciunii transversale a stlpului;b limea tlpii comprimate;

L deschiderea grinzii standard, determinat conform Figurii A.2 n funcie de mecanismul

de cedare;

Rt,Ri limitele de curgere pentru tlpi, respectiv pentru inim.

38

Figura A.2 Caracteristici profile dublu Ti deschiderea grinzii standard

A.3. n funcie de capacitatea de rotire plastic rezultat din relaia (A.2), elementele de

structur pot fi clasificate n:

- Clasa 1 cu ductilitate bun, dac

5

,

7

r

- Clasa 2 cu ductilitate medie, dac

5

,

7

5

,

4

r<

- Clasa 3 cu ductilitate slab, dac

5

,

4

5

,

1

r<

La structurile amplasate n zone cu seismicitate mare (ks0,20) se recomand folosirea Clasei 1, iar la cele din zone cu seismicitate mai redus (ks < 0,20), se admiti stlpi de Clasa 2. Nu se recomand folosirea stlpilor din Clasa 3.

A.4. Zvelteea limit a stlpilor care disipeaz energie seismic nu trebuie s depeasc

valorile din P100-92.

A.5. Disiparea de energie seismic prevzut prin proiectare este asigurat dac:

n

r

>

(A.4)

unde este capacitatea de rotire necesar:

n

39

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/44-728497dfe8/000.jpg" \* MERGEFORMATINET (6) Se verific factorul de ncrcare la cedare de la (5), care trebuie s fie 1,0

(7) Se mresc toate eforturile cu coeficientul:

cr

1

1

1

B.2. Metode de analiz

Cele trei metode obinuite de analiz sunt:(1) Metoda grafic(2) Analiza lucrului mecanic virtual al mecanismelor rigid-plastice

(3) Analiza elastic-perfect plastic

B.2.1. Metoda grafic

n metoda grafic (Figura B.2), diagramele de momente ncovoietoare se deseneaz pe bare, cu valorile maximei minime limitate de momentele plastice ale fiecrui element. Pe rnd, elementele trebuie alese pentru a satisface orice diagram static de moment ncovoietor. Astfel metoda grafic cere:

Analiza unor structuri foarte simple

Proiectarea iniial a oricrei structuri

Metoda grafic va gsi ntotdeauna limita superioar a momentului ncovoietor sau limita

inferioar a factorului de ncrcare, deci este ntotdeauna sigur, n ipoteza c s-a fcut corect.

Metoda se recomand pentru proiectarea iniial a unei structuri, analiza final fiind n mod

normal rigid-plastic sau elastic-perfect plastic.

Diagrama de Incarcari

Vuta

Vuta

44

Figura B.2 Metoda grafic

B.2.2. Metoda lucrului mecanic virtual al mecanismelor rigid-plastice

Metoda lucrului mecanic virtual calculeaz factorul de ncrcare la cedare pentru un mecanism de cedare rigid-plastic. Structuri destul de extinse pot fi analizate fr calculator, de aceea metoda este adesea considerat ca metoda clasic (Figura B.3).

Diagrama de Incarcari

Figura B.3 Metoda lucrului mecanic virtual

Prin aceast metod nu se gsete ordinea apariiei articulaiilor plastice ci numai mecanismul

de cedare.

Trei posibile probleme importante apar la aceast metod:

Metoda poate determina doar factorul de ncrcare pentru mecanismul analizat.

Dac nu este analizat mecanismul real, factorul de ncrcare va fi supraestimat. Pentru a fi n siguran, diagrama complet de moment ncovoietor a structurii trebuie trasat pentru factorul de ncrcare cel mai mic al mecanismelor posibile.

Direcia rotirilor trebuie verificat cu grij pentru a se asigura c sunt n

concordan cu mecanismul (Figura B.4).

Nu gsete nici o articulaie care se formeaz, se rotetei apoi se nchide.

Metoda se folosete n mod special pentru a verifica o structur care a fost deja definit.

45

MomentPlasticCapabil

Rotirile permit

inceperea colapsului.

Incarcari

Moment

Incovoietor

Articulatii

si Rotatii

(a) Rotirea articulatiilor permite formarea mecanismului de cedare

MomentPlasticCapabil

Rotirile NU permit

inceperea colapsului.

Incarcari

Moment

Incovoietor

Articulatii

si Rotatii

Figura B.4 Rotiri n articulaiile plastice conforme cu mecanismul de cedare

B.2.3 Metoda elastic-perfect plastic

Metoda elastic-perfect plastic aplic forele n mod cresctor cu pai micii consider articulaiile plastice pe structur, odat cu formarea lor (Figura B.5). Se presupune c elementele se deformeaz ca elemente liniar elastice pn la momentul plastic Mpi apoi se comport perfect plastic fr ecruisare. Este posibil s identifice articulaii care se formeaz, se rotesci apoi se nchid, sau chiar care se descarc sau schimb sensul rotirii, programul de calcul avnd aceste posibiliti. Mecanismul final va fi mecanismul real de cedare,i va fi identic cu mecanismul corespunztor celui mai mic factor de ncrcare care poate fi gsit prin metoda rigid-plastic.

Metoda are urmtoarele avantaje:

Se identific mecanismul real de cedare.

Se identific toate articulaiile plastice, inclusiv orice articulaie care s-ar putea

formai apoi nchide,i care astfel nu va apare n mecanismul final, dar va trebui

inut cont de ea.

Articulaiile care se formeaz dup SLU pot fi identificate,i deci acolo unde este

posibil, costul prinderii elementelor poate fi redus. Acest lucru poate produce economii n structur unde rezistena elementelor este mai mare dect este necesar, n cazurile unde dimensionarea este determinat de deplasri sau unde se folosesc seciuni supradimensionate.

Diagrama real de momente ncovoietoare de cedare sau la orice nivel pn la

cedare poate fi identificat.

46

Incarcare in trepte

Comportare elastica

Incarcari marite

MomentPlasticcapabil

Articulatie plastica la

baza vutei

Incarcari marite


Riglele cadrului aproape

de plasticizare

Incarcari marite pana la

colaps

Articulatie plastica in

rigle


Figura B.5 Metoda elastic-perfect plastic

47

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/48-e875c2150a/000.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/48-e875c2150a/000.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/48-e875c2150a/000.jpg" \* MERGEFORMATINET Anexa C: Calculul rezistenei critice de flambaj

C.1. Scopul calculului rezistenei critice de flambaj

Scopul acestui calcul este de a stabili sensibilitatea structurii la efecte de ordinul II din

combinaia de ncrcri considerat.

Aceast sensibilitate este evaluat prin factorul

Sd

cr

cr

VV

=

unde

este ncrcarea considerat

Sd

V

i

este fora critic de flambaj a structurii pentru aceeai

cr

V

combinaie de fore.

Se consider urmtoarele situaii:

(a)

sau

10

cr

1

,

0

V

V

cr

Sd

care arat c structura este att de insensibil la efectele de ordinul II.

(b)

10

5

cr<

sau

>

1

,

0

V

V

2

,

0

cr

Sd

care arat c structura este moderat sensibil la efectele de ordinul IIi se recomand ca acestea nct acestea s fie luate n considerare prin multiplicarea eforturilori deformaiilor rezultate dintr-o analiz de ordinul I, cu factorul de multiplicare Merchant-Rankine, (1-1/cr). Trebuie reinut faptul c fiecrei combinaii de ncrcri i corespunde o valoare diferit a lui

.

cr

(c)

sau

5

cr<

>2

,

0

V

V

cr

Sd

care arat c structura este cu sensibilitate ridicat la efectele de ordinul II, caz n care este

obligatoriu calculul de ordinul I cu considerarea imperfeciunilor.

C.2. Probleme deosebite la calculul rezistenei critice de flambaj

C.2.1. Stlpi interiori dublu articulai

Cadrele de tip parter sunt uneori proiectate cu stlpi interiori dublu articulai. Un stlp dublu articulat tinde s destabilizeze ntreaga structur deoarece orice deplasare lateral face ca stlpul s induc o for lateral adiional. De aceea orice stlp dublu articulat trebuie modelat corect.

48

C.2.2. Grinzi longitudinale de dolie

Grinzile longitudinale de dolie nu aduc efecte de stabilitate structurii. Ele trebuie modelate n consecin ca grinzi cu reazeme tasabile. Dac modelarea nu este corect, acestea pot fi instabilei tind s destabilizeze ntreaga structur, ntr-un mod similar cu stlpii dublu articulai.

C.3. Soluii obinute cu ajutorul calculatorului

Cele mai multe diferene dintre soluiile date de calculator sunt cele legate de rezultatele de

ieire. Principalele diferene sunt numruli forma modurilor proprii de vibraie calculate.

De obicei se cere doar primul mod de vibraie, exprimat la fel ca

cr

sau

. Totui, dac

este foarte mic, pentru proiectani poate fi foarte util s cunoasci forma modurilor de

vibraie superioare. Acestea l ajut s neleag cumi unde s rigidizeze structura. Modurile

superioare arat dac numai primul mod este determinant sau sunti alte probleme.

cr

V

cr

Soluiile date de calculator ar trebui s fie capabile s ia n considerare distribuia corect a

fiecrei combinaii de ncrcri aplicate.

C.4. Soluii obinute fr ajutorul calculatorului

Pentru calculul rezistenei critice de flambaj a structurilor n cadre pot fi folosite metode

bazate pe utilizarea funciilor de stabilitate.

C.4.1. Ipoteze simplificatoare

Pentru un calcul manual care utilizeaz funciile de stabilitate, se introduc urmtoarele ipoteze

simplificatoare:

Fora critic de flambaj nu este afectat de distribuia forei transversale din lungul

elementului. Doar fora axial trebuie luat n considerare.Fora axial maxim din fiecare element se presupune c acioneaz pe ntreaga sa lungime.Efectul de rigidizare al vutelor este neglijat, ceea ce este o ipotez destul de conservativ.

Forele axiale trebuie calculate printr-o analiz elastic, considernd prinderile n fundaii ca

articulaii sau prinderi rigide.

C.4.2. Metoda general

Rezistena critic de flambaj poate fi obinuti pentru structura ntreag, dar acest procedeu poate fi destul de laboriosi este deci recomandat pentru cadre neregulate sau pentru a reanaliza probleme speciale.

49

Este recomandabil ca structura s fie considerat ca o serie de subdiviziuni (vezi Figura C.1)

i care sinclud:

Grinzi pereche de coam (vezi seciunea C.4.3)Stlp exterior + grind (vezi seciunea C.4.4)Stlp interior + grind de fiecare parte (vezi seciunea C.4.5)Cadru echivalent pentru cadre cu stlpi dublu-articulai sau grinzi de dolie (veziseciunea C.4.6).

Pentru fiecare combinaie de ncrcri analizat,

cr

trebuie determinat pentru fiecare din

substructurile de mai sus,i apoi cel mai mic

cr

trebuie utilizat la toat structura pentru acea

combinaie particular. Valoarea cea mai mic a lui

cr

poate fi utilizat i pentru toate

combinaiile de ncrcri, dar se poate dovedi neeficient.

Eforturile din stlpii grinzi se vor determina prin analiz elastici pot fi obinute prin

calcul manual sau automat.

Perechi de rigle

Stalp interior + rigle

laterale

Stalp exterior + rigla

Stalpi dublu

articulati

Grizi de dolie

Figura C.1 Sub-structuri ale cadrului pentru analiz manual

50

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/51-0574887ceb/000.jpg" \* MERGEFORMATINET




INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/51-0574887ceb/000.jpg" \* MERGEFORMATINET Figura C.2 Cedarea grinzilor nclinate

C.4.3. Grinzi pereche de coam

Aceast metod verific c arcul format de grinzi nu cedeaz, vezi Figura C.2.Metoda a fost determinat de Horne (1977)i modificat de Davies (1991).Pentru pante ale acoperiului n intervalul

20

0

r

,

(

)

r

yr

r

s

cr

2

tan

P

275

II

1

1

h

L

4

7

,

55

L

D

+

+

=

(C.1)

unde L = deschiderea cadruluiD = nlimea minim a grinzilorh = nlimea stlpuluiIs = Momentul de inerie al stlpului (se ia zero dac stlpul nu estelegat rigid de grind)Ir = Momentul de inerie al rigleiPyr = rezistena de calcul a grinzii = raportul de arcuire = raportul dintre fora vertical de pe grinzii

fora vertical maxim care ar putea produce cedarea grinzii

calculat ca o grind dublu articulat de deschidere L

= panta acoperiului dac este simetric, sau altfel

r

Lh

2

tan

1

1

unde h1 este diferena dintre nlimea la coami nlimea

stlpilor.

C.4.4. Stlp exteriori grind

Metoda a fost determinat de Davies (1990),i apoi modificat pentru a putea lua n

considerare, n mod explicit, rigiditatea piciorului stlpului.Considernd astfel:E

= modulul de elasticitate al oelului = 210 kN/mm2

Ir

= momentul de inerie al riglei n planul cadrului (Iy n EC3)

Is

= momentul de inerie al stlpului n planul cadrului (Iy n EC3)

l

= lungimea grinzii n planul nclinat

h

= nlimea stlpului

51

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/52-edcd622df3/000.jpg" \* MERGEFORMATINET







INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/52-edcd622df3/000.jpg" \* MERGEFORMATINET R

=

h

I

l

I

l

Ih

I

riglei

a

rigiditatestalpului

a

rigiditate

rs

r

s

=

=

Ps

= fora axial din stlp din analiza elastic

Pr

= fora axial din rigl din analiza elastic

Ps,cr

=

2

s

2hEI

= fora critic de flambaj Euler a stlpului

Pr,cr

=

2

r

2lEI

= fora critic de flambaj Euler a riglei

(a) Pentru baza stlpului perfect articulat cu rigiditate 0:

+

+

=

h

P

R2

,

1

1

l

P

3

,

0

l

EI

3

s

r

r

cr

(C.2)

care poate fi exprimati n funcie de forele de flambaj Euler ale rigleii stlpului:

(

)

+

+

=

cr

,

s

s

cr

,

r

r

cr

PP

R

3

,

3

4

PP

1

(C.3)

(b) Pentru baza stlpului articulat, dar care poate avea o rigiditate de pana la 10% din

rigiditatea stlpului sau 0,4EIs/h :

(

)

+

++

=

h

P

R2

,

1

16

,

1

l

P

42

,

0

l

EI

R

4

,

0

2

,

4

s

r

r

cr

(C.4)

i care poate fi exprimat i n funcie de forele de flambaj Euler ale riglei i stlpului:

(

)

(

)

+

+

+

=

cr

,

s

s

cr

,

r

r

cr

PP

R

7

,

2

9

,

2

PP

R

1

,

0

1

(C.5)

(c) Pentru baza stlpului rigid dar care permite o uoar flexibilitate:

(

)

(

)

+

+

+

=

s

2

s

r

2

r

cr

Ih

P

4

R

6

,

2

I

l

P

5

R

8

,

0

10

E

5

(C.6)

care la fel poate fi exprimati n funcie de forele de flambaj Euler ale rigleii stlpului:

52

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/53-3b9e8bbd9d/000.jpg" \* MERGEFORMATINET




INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/53-3b9e8bbd9d/000.jpg" \* MERGEFORMATINET (

)

(

)

+

+

+

=

cr

,

s

s

cr

,

r

r

cr

PP

R

52

,

0

8

,

0

PP

R

08

,

0

1

(C.7)

C.4.5. Stlp interiori grind de fiecare parte

Metoda este aceeai ca n C.4.4. dar modificat pentru stlpi interiori.Notaiile sunt aceleai mai puin:Prs= fora axial n rigla din stnga din analiza elastic

Prd

= fora axial n rigla din dreapta din analiza elastic

Prs,cr

= fora critic de flambaj Euler a riglei din stnga =

2

s

rs

2

l

EI

Prd,cr= fora critic de flambaj Euler a riglei din dreapta =

2

d

rd

2

l

EI

Rs

=

(

)

d

rd

s

rs

s

rs

l

EI

l

EI

l

EI

riglelor

a

totala

a

rigiditate

ga

tan

s

din

riglei

a

rigiditate

+

=

Rd

=

(

)

d

rd

s

rs

d

rd

l

EI

l

EI

l

EI

riglelor

a

totala

a

rigiditate

reapta

d

din

riglei

a

rigiditate

+

=

R2

=

(

)

d

rd

s

rs

s

l

EI

l

EI

h

EI

riglelor

a

totala

a

rigiditate

stalpului

a

rigiditate

+

=

Irs

= momentul de inerie al riglei din stnga

Ird

= momentul de inerie al riglei din dreapta

ls

= lungimea riglei din stnga

ld

= lungimea riglei din dreapta

(a) Pentru baza stlpului perfect articulat cu rigiditate 0:

(

)

+

+

+

=

cr

,

c

c

2

d

cr

,

rdrd

s

cr

,

rsrs

cr

PP

R

3

,

3

4

R

PP

R

PP

1

(C.8)

care n cazul forelor axiale din grinzi, seciunilori lungimilor identice devine de forma

(C.3):

(

)

+

+

=

cr

,

s

s

2

cr

,

r

r

cr

PP

R

3

,

3

4

PP

1

(C.9)

(b) Pentru baza stlpului articulat, dar care poate avea o rigiditate de pana la 10% din

rigiditatea stlpului sau 0,4EIs/h :

53

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/58-ccb6838fa2/000.png" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/58-ccb6838fa2/000.png" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/58-ccb6838fa2/000.png" \* MERGEFORMATINET Anexa F: Pierderea stabilitii laterale a grinzilor

F.1 Momentul critic elastic

Momentul critic elastic de pierdere a stabilitatii laterale a unei grinzi cu sectiune constanta si simetrica avand talpile egale, cu legaturi de tip standard la ambele extremitati si la care incarcarea actioneaza in planul vertical ce trece prin centrul de tiere al sectiunii rezulta din urmatoarea relatie:

5

,

0

z

2

t

2

z

w

2

z

2

1

cr

EI

GI

L

I

I

L

EI

C

M

+

=

unde:C1 se obtine din Tabelul F1 si F2 pentru k=1,0It este momentul de rasucire libera al sectiunii transversaleIw este momentul de rasucire impiedicata a sectiunii transversaleIz este momentul de inertie al sectiunii transversale dupa axa minima de inertieL este dinstnta dintre punctele de prindere laterala a grinzii

Conditiile standard de prindere la extremitatile grinzii sunt urmatoarele:

Impiedica deplasarea laterala a sectiunii transversale Impiedica rotirea sectiunii transversale in jurul axei longitudinale a grinzii Permit rotirea sectiunii grinzii in plan orizontalTabelul F.1: Valorile coeficienilor C1, C2,i C3 corespunztoare coeficientului k (momente

pe capete de bar)

Valori coeficieni

Condiii de rezemarei

ncrcare

Diagrama de moment

ncovoietor

k

C1

C2

C3

=+1

1,0 0,7 0,5

1,000 1,000 1,000

-

1,000 1,113 1,144

=+3/4

1,0 0,7 0,5

1,141 1,270 1,305

-

0,998 1,565 2,283

=+1/2

1,0 0,7 0,5

1,323 1,473 1,514

-

0,992 4,556 2,271

=+1/4

1,0 0,7 0,5

1,563 1,739 1,788

-

0,977 1,531 2,235

M

M

=0

1,0 0,7 0,5

1,879 2,092 2,150

-

0,939 1,473 2,150

58

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg1.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/59-4b5c572aa1/001.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/59-4b5c572aa1/000.png" \* MERGEFORMATINET



INCLUDEPICTURE "http://htmlimg2.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/59-4b5c572aa1/000.png" \* MERGEFORMATINET =-1/4

1,0 0,7 0,5

2,281 2,538 2,609

-

0,855 1,340 1,957

=-1/2

1,0 0,7 0,5

2,704 3,009 3,093

-

0,676 1,059 1,546

=-3/4

1,0 0,7 0,5

2,927 3,009 3,093

-

0,366 0,575 0,837

=-1

1,0 0,7 0,5

2,752 3,063 3,149

-

0,000

0,000

0,000

Tabelul F.2: Valorile coeficienilor C1, C2,i C3 corespunztoare coeficientului k (ncrcri

normale pe axa barei)

Valori coeficieni

Condiii de rezemarei

ncrcare

Diagrama de moment

ncovoietor

k

C1

C2

C3

W

1,0

0,5

1,132

0,972

0,459

0,304

0,525

0,980

W

1,0

0,5

1,285

0,712

1,562

0,652

0,753

1,070

F

1,0

0,5

1,365

1,070

0,553

0,432

1,730

3,050

F

1,0

0,5

1,565

0,938

1,267

0,715

2,640

4,800

F

F

1,0

0,5

1,046

1,010

0,430

0,410

1,120

1,890

F.2 Zveltetea grinzii

Generalitati

Zveltetea relativa redusa

LT

a grinzii, utilizata in calculul de pierdere a stabilitatii laterale

rezulta din urmatoarea formula:

w

1

LT

LT

=

unde:

59

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg4.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/60-43f12f142c/000.jpg" \* MERGEFORMATINET




=

=

9

,

93

fEy

1

y

f

235

=

(unde fy se exprima in N/mm2)

0

,

1

w=

pentru sectiuni transversale de Clasa 1 sau de Clasa 2

y

.

pl

y

.

ol

.

eff

w

W

W

=

pentru sectiuni eficace de Clasa 2

NOTA: Daca inima sectiunii transversale (si deci sectiunea transversala in sine) este de Clasa 3, ea poate fi tratata ca o sectiune eficace de Clasa 2 considerand zona centrala a portiunii comprimate a inimii ca scoasa din lucru. Zona activa pe inaltimea comprimata a inimii de grosime t se considera formata din doua portiuni de lungime 20t dispuse adiacent talpii comprimate respectiv adiacent axei neutre a sectiunii.

Zveltetea redusa (LT ) a grinzii utilizata in calculul de pierdere a stabilitatii laterale se obtine,

indiferent de clasa sectiunii transversale, din formula:

cr

y

.

pl

2

LT

M

EW

=

Sectiuni transversale simetrice dupa ambele axe

In cazul grinzilor cu sectiune simetrica dupa ambele axe, in cazurile de incarcare cu moment concentrat la extremitatile grinzii sau cu forte concentrate aplicate in planul vertical ce trece prin centrul de forfecare al sectiunii transversale, daca grinda nu are extremitati fixe, valoarea (LT ) rezulta din formula:

25

,

0

w

2

t

2

1

25

,

0

w

z

2

y

.

pl

LT

EI

GI

L

1

C

I

I

W

L

+

=

care se mai poate scrie si sub forma urmatoare:

25

,

0

2

LT

1

LT

LT

66

,

25L

1

C

i

L

+

=

unde :

60

INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/61-af004e5f25/000.jpg" \* MERGEFORMATINET




INCLUDEPICTURE "http://htmlimg3.scribdassets.com/8amwo3wz7kzdfb4/images/61-af004e5f25/000.jpg" \* MERGEFORMATINET 5

,

0

t

w

LT

I

I

=

Pentru o sectiune transversala I sau H de inaltime h si cu grosimea talpii tf fara reborduri la

extremitatile talpilor:

4h

I

I

2

s

z

w=

cu:

f

s

t

h

h

=

Pentru o sectiune simetrica dupa ambele axe, valoarea (iLT) rezulta din relatia:

25

,

0

2

y

.

plw

z

LT

WI

I

i

=

sau in forma simplificata (cu o mica aproximare):

s

w

z

LT

h

t

5

,

0

A

I

i

=

unde s-a notat cu tw grosimea inimii grinzii.

Aproximatii ale zveltetii reduse utilizate in cazul sectiunilor I sau H laminate

Pentru grinzi cu sectiuni I sau H laminate simetrice dupa ambele axe, solicitate de momente direct aplicate la extremitati sau de forte concentrate aplicate in planul vertical ce trece pr

normativ hale metalice

Documents