p83-81 instructiuni tehnice pentru calculul si alcatuirea c-tiva a structurilor compuse otel beton

8/13/2019 P83-81 Instructiuni Tehnice Pentru Calculul Si Alcatuirea C-Tiva a Structurilor Compuse Otel Beton

1/41

INSTRUqIUNI TEHNICE PENTRU CALCULUL~I ALCATuIREA' CONSTRUCTIV A STRUCTUiu-

R COMPUSE BETON-OTEL

Inloculeste: p\ 83-74

Indicattv : P. 83-81

: PREVEDERI GENERALE1.1. Prczentele instructiuni tehnice cuprind prcscriptii pcn-tru calculul ~i alcatuirea construct iva a clcmentelor compuscbeton-otel, prevederile acestora fiind aplicabile la constructi icivile ~ industriale sub forma de: clemente compuse pentruplansee intermediare : clemente speciale de acoperis de tip grindacu inima plina si cu zabrele avind structura compusa ; estacadepentru culoare de benzi transportoare , poduri industrialc de tip

estacada etc.1.2. Prezentele instructiuni tehnice sc refera la elerncntelecompuse beton-otel rea1izate dintr-o grinda de otel (profile la-minate sau grinzi: alcatuite din clemente. nituitc sau sudate) ,care conlucreaza, prin intermediul unor clemente mecanice deIegatura , euplaca de beton armat, turnata monolit peste grindade otel , sau realizata din clemente prefabricate ~i monolit izatedupa montaj. Elementele de legatura preiau fortele de 1egatnrala nivelul suprafetei de contact dintre grinda de otel ~i placade bet on si ancoreaza totodata placa de grinda impotriva fortelor,de ridieare. ,'Aderenta naturala a betonului pc suprafata de contact aplacii cu grlnda de otel si efectul capetelor de nituri sau de ~u-ruburi ale sectiunilor compuse de otel aflate pc aceasta suprafatade contact nu se considera clemente de lcgatura si ca.atare nu seian in considerare in calcul. ., ,

Aprobate de ICCP])Ceu deciz ia Dr. 7din rnai 1981

laborate deINSTITUTUL CENTRAL DE CERCETARE,

,~ , PROIECTARE ~I DIRECTIVARE iN CONSTRCC],II(LC.C.P.D.C. - FILIALA TIMI OARA)

(I.C.C:P,D,C, - FILIAL\, CLUJ-NAPOCA)

5


2/41


3/41


4/41

3. MATERIALE tonul 3.1. Pentru aldituirea gril1zilor compuse beton-otel se 010 -

sese placi (dale) din beton annat; in care betonul are eel putinclasa Be S La elemente secundare ca : plansee pentru acoperissau plan~ee la cladiri etajate cu incarcari utile pina la 500 kgjm2se pot folosi si betoane de clasa Be 15 (placi monolite) sau Be 20(placi prefabricate). Folosirea claselor superioare de betoane(peste Be 35) impune 0 justificare tehnieo-economica ~i conditiifoarte ingrijite de exeeutie.3.2. Rezistentele de calcul ale betonului la eompresiune,modulii de e1asticitate si eoeficientii de eehivalenta se dau intabelul 1. Rezistentele 'de calcul' din tabel eore~pund STAS10107/0-81.Pentru cazuri eurente, eoeficientul de dilatatie liniara. abetonului, la variatii de temperatura cuprinse intre _30C si100cC, se poate lua. , =1.10-5 pentru betoane cu. agregategrele, respectiv, =0,8 -10-5 pentru betoane eu agregate usoare.

3.3. Pentru verifiearile care se refera la etapa de Iucru dina-intea rcalizarii clasei respective de beton prescrisa in proiect(ex .: grinzile exeeutate cu sprijiniri temporare sau cu eontrasa-geata a grinzii de otel etc.}, resistenta de calcul a betonului lacompresiune R , se stabi1e~te in functie de rezistenta efectivaprevazuta sau determinata a betonului la virsta respectiva, Io-losind euburi cu latura de 14,1 'em (R.):

\N mm2 (3.1)

in Ca};C: m ; eocfieientul conditiilor de lucru al betonuluila compresiune;R~ = rezistenta 'normata a bctonului la compresiune, carese stabile~te conform relatiei: N/mm 2 (3.2)

3.4. Deformatia specifica finala datorita contractiei c dindalele de beton armat ale grinzilor compuse din otel-beton seia egaHi.cu una din valorile urmatoare : '~, = 0,00015 (beton greu) si e , =,00030 (beton u~or.)-pentru procedeele normale de betonare a dalelor monoHte ;.10

00 ~I ; 1 , I ~I ~ I , I0p:) ,: i i i ~I ~I ~ I , I:) ,-00 ~ I I I , I ~ ~I , I. , . .p:) ,-or) ~I ~I ~ ~ I ~ I4 ~-I or,.: j:Q 0\ ~ I ~ I ~I.... 00 ~I ~ I ~ IU c. ~ 00. . . . p:) ~\,.) ~ ~ I~I ~I ~ I ~ I ; 1 . ~- l c- l p:) ,,' - -> = l .-. . . . S ~ I ~I ~I ~ - I ~I ~f 00. . . . p:) r);..or) : : 1 ~I ~I ~ I ~ I ~I . _ . 00p:) < X l~ . . . . .

0 ~I~ , . , 1 * .c I I < > k f . >-, ~r- E ~ - .Jin , II I II l: :;:: : , 1 ;i ::l~ . . .- u, o . . . . .Q. . . . . . . . . . ~cc OJif, c;j el < ) ONI '-- p:)p:) c,o CD CD \.OlIJ r-; 7; cl r- - ,. . . ~ ,,~ oj < . .. .. otr , r,) Z~p.. O: UUP:)a ;:; o ~ bf-' (JUp:) bb :0OJ) J' ' p.,~O P. j J ~p.,O uo.D el CD el ::l [/J[/J do o U.~ ~ tU ;: ; ~ 5 0 tl


5/41


6/41

(continuare) Tabelul 2 2 3 42 PC 52 d.,:; 14 mm

d= 16 ... 28 mm 30 0d> 28 mm

3 PC.GO d :; 14 mmd> 14 mrn 37 0I STNB d.,:; 4mm = 4,5 ... 7.1 mm 10 0d> 7 1 mm 33 0

Modulul de elasticitate al armaturilor se considera : 210.aOO N/mm2pentru otelurile PC 60, PC 52 ~iOB 37; = 200.000 Njrnm pentru STNB (sirma trasa neteda pentru

beton armat).Otelu griazilor metalice3.10. Pentru ,grinzile metalice ale elementelor compusebeton-otel, realizate din profile laminate sau grinzi cu sectiunecompusa nituite sau sudate, se folosesc laminate dinrnarcile deoteluri OL 37, OL 44 si OL 52, conform prevederilor STAS500-78..Alegerea claselor de calitate se face conform prevederilor STASR-8542-76.3.11. Rezistentele normate R, ale otelurilor laminate lacald din marcile prevazute in paragraul precedent se iau ,egalecu valorile minime ale limitei de eurgere aparenta, sau limitade curgere minima tehnica, stabilite pe produs, In conformitateeu standardele de produse (STAS 10108/0-78).3.12. Rezistentele de caicul R ale otelurilor laminate la calddirrmarcile prevaznte In paragraful 3.10: obtinute prin impartirea

rezistentelor normate R, eu eoeficientul 1m (coeficient suprauni-tar care tine seama de variati ile probabile ale rezistentei normateR, a otelurilor puse in opera, fap. de cea stabilita pe epruvetelede incercare si de abaterile dimensionale ale elementelor construe-tiei, conform tolerantelor admise la livrarea produselor):R Rc

Y,n 3.11rezulta din tabelul 3.14

\ . Tabelul 3REZISTENTELE NORMATE ~I DE CALCUL PENTRUMETALICE TELUL GRINZII

I QL 3701.. 41OL 52

O BSERV A JIE ReZlstente de calcul t .Impartmd limita de curgere a t~eptei d p~n ru grosrmi t> 40 rnm se obtin- din acest tabcl. c e grosimi respective prin cocficientul E3.13.Modulul de elastieitate al otelului se ia egal.rea 10.000 N/mru2. eu valoa-Caracteristici de.caleul pentru oboseala3.14. Rezistenta de ealeul t bcientul de asimetrie al efortu~~::-rr~n~t~::~la depinde de eoefi-

p ~(3.12)

11\clire iO si O max reprezinta efortul it, maxim, In aceeas] fibra de beton. um ar mmnn, respeetiv. 3.15. Rezistentele de calcul I b ~.bilesc eu ajutorul relatiei : cu a oseala ale betonului se sta-

o R~=m gcR; (3.13)n care. mbc oefIcientul conditiilor d 1eompresiune pentru cazul tnes ~:1 e ueru al betonului Ia. arcan or repetate, stabilit eu relatia

c 0,6 0,5 p 1,0 (3.~4). Rezdi~tentele de caleul ale betonului lase rau n tabelul 1. compresiune, R;,

- 3.16 . Rezistentele de ealeulla obosealanepretenslOl1.atese stabilesc cu relatia : R~ ale armaturilorR~ =mao.m .Ra .. (3.15)

15


7/41


8/41

r - . - . - a Y O Sr ~ p-,.,j Yts . hb t - Ycs ~ r r t - 1 l Y e .hh L ; 2 y,h ~ I ._ Y e l y,Y L Ao _ ---t~-Fig. 2. Sectiunea transversalii de calcul pentru grinzi cu axa neutrii in dala de beton.

Fig. 1. Sectiunea transversalii de calcul pentru grinii cu axa neutrii in grinda. rnetalicii.

4.5. Daca axa neutra este situata in dala de beton (fig. 2),caracteristicile de calcul ale sectiunii compuse se determina ca~ pentru sectiune omogena d~ otel , neglijind betonul intins.

Se aplica relariile :a) aria de calcul a sectiunii compuse:

bYb.A. =Ao Aa -- ;, n 4.6)b) momentul de inertie al sectiunii compusc de calcul :

4 2 A ? byt .L u + ~ o Y c o + .. Y e a . to n (4.7)c) pozitia axei neutre a. sectiun~i compuse de caleul, definita

prin ordonata Yb rezulta din ecuatia de gradul 2: _2 2,,' (04+ A.) _ 2n [ A h V a A a J 0 4.8)Ybs b . - us b 0 - .

4.6. Aria sectiunii armaturii A. a dalei de beton, paralelacu axa grinzii co~puse, fiind in mod ob~~m~i~.r~d~sa, se ~oa eneglija in formulele (4.3) ... (4.8), care se simplifies m consecinta.

18

4.7. Determinarea caracteristicilor de calcul cu relatiile (4.3),.(4.4) ~i (4.5) este admisa si pentru sectiunile la care axa neutra, este situata in placa de beton, dad este indeplinita cond~tia:

( L9)

.Sectiunea transversals de calcul in domeniul elastico-plastic.. 4.8. Sectiunea transversal a de calcul in domeniul elastico-

plastic se uthizeaza pentru calculul momentului incovoietor de. rupere la starea limit a de rezistenta. . .. . 4.9. Sectiunea act iva (de calcul) este format a din sectiunea

de bet on supusa la eforturi unitare de eomprcsiune si sectiunede 'otel supusa la eforturi de intindere sau de compresiune.

Sec tiunea de bet on supusa la eforturi unit are de intinderenu se ia in considerare in calcul.

Diagrama eforturilor unitare-deformati specifice ale beto-nului se admite de forma simplificata triunghi-dreptunghi (fig.4.a .


9/41

-I -;-- K---

2

, . ~-.10., Distributia eforturilor unitare pe inaltimea sectiunii de beton are una.din formele indicate in fig. 3, functie de pozitiaaxei neutre la starea limita de rezistenta in .dala de beton sau inMara ei).

4.11. Pentru otel se admite de asemenea diagrama sirnplifi-cata Prandtl eforturi unitare - deforrnatii specifice de formattjunghi-dreptunghi fig. 4.b).b: Fig. 4a.:Diagramii triunghi-dreptunghi de eforturi un itare

de f ormatfi specif ice pentru beton.

.1

5

Fig. 4b. Diagrama de calcul pentru griuzile de otel.

2


10/41


11/41


12/41

~ ~~ t ~ ~


13/41

> I tI

~lo

~ I

~~~

\-- ------ - - ~ J _

~\i I:t\ ~ . \t o . . .,~~

- .. I I- . t~~ -. . t t l l . ~~ ~ 0 ~ t III I::t~


14/41

\

rOJ

~~J_ ;~

/0.7; ~ ; \ ~

.\


15/41


16/41


17/41

in care rezistenta caracteristica R~ a betonului 1 :i compresiunese determina conform relatiei 3.2.. ; ':

9.5. in zona momentelor negative se va realizaprecornprima-rea sectiunii compuse. Forta de precomprimareise' va. stabilidin conditia ca pentru ipoteza cea mai defavorabila de soli~rtaiesa se obtina starea de decornpresiune pentru fibra superioara debeto n . . . r ; t

10. ELEMENTELE DE LEGATUI{A10.1. Elcrnentele de legatura ale grinzilor compuse beton-

otel (fig. 10) se prevad 'pentru a prelua at it lunecarea dintre grindade -otel si dala de beton, cit si forta de in tindere rczultata dintendinta de ridicare a dalei de pe grinda de otel : aderenta pesuprafata de contact dintre talpa superioara a grinzii de otel sidala de beton se neglijeaza, intreaga forta de .lunecare fiind pre-data elementelor de legatura ,

10.2. Forta de \lunecare, corespunzatoare st'arii limit a de.rezistenta , este egala cu fort a de compresiu ne din beton N b ;marimea acesteia se determina cu relati ile din tabelul C.' (anexaC , functie de stadiul limita in care sc calculeaza starca limit ade rezistenta. 10.3. Elernentcle de legatura corespunz atoarc acestci fortede lunecare se distribuie uniform pe lungimea de grinda cuprinsaintre punctele de moment maxim si momen t nul.

Numarul elementelor de legatura , amplasate pe lungimeaindicat a mai sus si capabile de a prelua forta. de lunecare L t>sc determina cu relatia :

N T ,1l= mi L; J 0.1)undc : m =0,8 - coeficient al conditi ilor de lucru al clemente-lor de legatura , care tine seama de solicitarea neuniforma a aces-tora p~ lungimea de grinda pe care sint distr ibuite ,

10.4. Capacitatea portant a la starea Limit a de rezistentaa elementelor de legatura de tipul bara spira la (fig. 10, se de-termina cu relatia :

~L =1440 d p f R cunde : dsp este diametrul barei spirale. '

(10.2).

Xd~LZ I I I~ff- ---8=~,

b tOJ2}h

t: 1 ~ < ~ = = 4_ jI------...J

~==j _ _~

d d~ T- -__j

I-r-~

r~4:~: -. .~~~4I I

I~~Z_ ~

0~F,------

~~,- - - -I ~ - - --I f a _ .=tr d ~i = = :_ __ ..J 1- ~ _e

Fig~ 10. Elemente de legatura a) bara spiralii. b) bare inclinate,c) bare cu buela, d) dornuri, e) dibluri.

-,


18/41

, 10. . 5 . Capacitatea portanta la starea. limita de rezistentaa .elementelor. d~ Iegatur~ reali~ate ~in bare rotunde inclinate ,(f.lg. 10_. b , .dl~ Ipotez~ ca se ahnge simultan starea Iimita de re-zistenta la Inti ndere ~l la forfecare, este data de rela tia .

unde: L =N cos 1 : 1 . T -sin 1 : 1 .Na =A . R.

T =100.d2 y~(10.3)(10.4)

ins a eel mul t1~= 0,8 A . R. 10.5S-a notat:

d - diametrul barei de otel, din care se eonfectioncaza ele-mentcle de legatura ; , > 1 3 1 80 1,45b.

bn 1 3 1 40 1,10bsObseria] ic : bs reprezi nta liitimea supraetci de str ivir si

bn Iatimea nervur iide illgrc;ar~' a da lei de: beten masurat.i lanivc lul ccntru lui de greutaro a l suprafetci de strivirc.Pentru a evita forfecarea betonului int rc dibluri distantadintre acestea se va lua eel putin 3,5 ori inal tirnea diblulu'i.Prinderea diblului de talpa superioara a gri'nzii de otel seva e::lcula la forta de lunecare preluata de diblu LJ data derelatia (10.13), si sporita cu 20 . .

. 10,9 .. Capa~itat~a portanta a elementelor de legatura ri-glde, de tipul diblurilor cu bare inclinatc sau en bucla (fig. 10. se determina cu relatia :L, =m,RCAb6 + y No 'cos a + Ta'sin a (10.14 )

42

unde: y =0,5 pentru bare 'inclinate; = 0,7 pentru bare ell bucla.N ~i To au semnificatia data. de relatia (10.4)

11. ELEMENTE CONSTRUCTIVEDala de beton armat11.1. Grinzi lecompus~. beton-otel se pot realiza caindependente sau ca grinzi facind parte din plansee de betomat monolit sau prefabricate. La alcatuirea daleide beton acare conlucreaza cu grinda de otel se vor respecta pTeveeuprinse in STAS 10107-D-81atit. pentru beton cit ~i pentr

matura.11.2. In cazul placilor de beton, la care grosimea mai mica de 10 em, se vor prevedea intotdeauna riervurigro~are deasupra grinzilor de otel , care respect a inclinareacifica placilor de beton armat; ina\timea totala a dalei dedeasupra grinzilor va fi intotdeauna cel puti n 10 ern.

Inaltimea hn a nervurii de ingro~are va respect a con

Inaltimea nervnrii de ingro~a're se va alege astfel incittirnca totala a grinzii compuse sa nu depaseasca maximu2,5 ori inaltirnea grinzii de otel (fig. 1).

h : 2,5 h2Latirnca nervurii de ingrosare a placii , masurata la

infcrioara a placii , trebuie sa. fie de minimum 1,5 on inalncrvurn ,1,5 n

11.3. La placile monolite se va acorda 0 atentie deocorripact.ari ibetonului in zonele elementelor de 1egaturasnpra grinzilor de otel. .

In cazul folosiriipentru placile monolite a unuipicrdut din tabla cut at a , care, impreuna cu betonul, foo placa cornpusa beton-otel , continuitatea pe reazem se rea-prin armare cu f1~ii de plasa ,


20/41

11.5. Ctnd se folosesc ~laci din beton armat prefabricateacestea se vor poza pc un strat de beton (mortar) de eel putin2,5 em, asezat pe talpa superioara a grinzii de otel , Pentru reali-zarea unei grosimi constante a patului de beton (mortar) se reco-ruanda ca elementele prefabricate sa rezeme pc niste distantierimetalici sau din alte materiale. .11.6. Latirnea minima a rostului dintrc placile prefabricateva i de 30 cm la partea inferioara a placii. Golul in care patrundelementele de legatura se va stabili in functie de tipul ~i dimensi-unile acestora, in a~a fel iI}dt sa se poata asigura buna compac-tare a betonului din gol. In placi , in dreptul golurilor de mono-litizare se lasa rnustati , fara bucle , care tree peste elementelede legatura (fig. 11).11.7. Betonul (mortarul}, din rosturile dintre prefabricate~idin golurile in care patrund elementele de legatura va aveamarca de minimum B 300; se va realiza cu agregate cu 5 ~ 7 mm;se va acorda atentie deosebita modu1ui de compactare. .

. 11..8, Cind se folosesc sprijiniri intermediare provizoriipcntru grinzl, acestea se vor scoate numai atunci cind rezisten-tele betonu1ui turnat rnonolit in placa sau in rosturi ~i goluri,determinate prin incercari pe cuburi , sint egale cu eel putin du-b1u1eforturi lor unitare care se dezvolta in dala dupa eliminareasprijinirilor. Aceste prevederi vor fi prescrisc prin proiect.

Gr inda de otel11.9. Grinda. de otel poate fi realizata : din profile I .lami-nate; din profile cu inima plina sau cu goluri ~i sectiune compusarealizata prin nituire sau sudura : din grinzi cu zabrele , In u\ti:

mele 2 cazuri talpa inferioara este cu mnlt mai dezvoltata dedttalpa, superioara. Profilele avind inima cu goluri (grinzi ajurate)se realizeaza prin combinarea a dona profile cu inaltimi diferite,prin taierea nesimetrica a nnui profil I, sau prin .intarirea talpiiinferioare a unui profil laminat taiat simetric.Alcatuirea grinzilor cu sectiune cornpusa se face conform-prevederilor STAS 10108/0-78.11.10. Sectiunea talpii superioare a grinzii de otel sc va

reduce Ia. minimum; in cazul grinzilor realizate cu spri jiniriprovizorii se va adopta sectiunea care asigura fixarea clemente-lor de legatura : in celelalte cazuri se alege sectiunea in a~a Iel ,

\~ ~

f 1

SCTI ./N4 A- 4

Fig. 11. Dimensiu li pentru rosturi de monolitizare.


21/41


22/41

- grosimea inimii grinzii .de otel.t. t - - grosimea talpii superioare respectiv inferioafe agrinzii de otel

- distanta de la axa neutra la fibra superioaraton I x { stadiul de rupere.Y l = Yt 1MY 2 . - 1MYs h. 1MY . Yt d.istanta de la centrul de greutate Go la fibra supe-rioara respectiv inferioara a grinzii de otely,,, Yci - distanta de la centrul G, la fibra superioara, r e S p E l C -tiv inferioara a grinzii de otel. .Y. Y b i - d~stanta de la .centrul de greutate Go la fibra supe -

rioara respectiv inferioara a placii de beton.- distanta de la centrul de greutate G. la centrul degreutate al armaturii A Q a dalei de beton- distant a dintre centrele de greutate G ~i G o- idem intre G, si G.- idem intre G . si G o- idem intre G, ~i centrul de greutate al armaturii A .-:- inclinarea barei elementului de legatura - pozitia Iortei de compresiune din beton N.- sageata totala a unei grinzi compuse beton-otel

Y o o

Y e a ,

d

Y e.

sf

~ ~ ; , :a - i t, /2 ,:~ ,- Inaltimea dornului ,- distanta de la centrul de greutate al armatutii i lafata superioara a dalei de beton - diametrul armaturilor din beton-otel \- diametrul dornurilor :


23/41

4; oefi ienti - coeficient de variat ie.: intr-o distributie l n O t ; I n a l aGaussk = k =1

~.+ V P I V P I,~ raportul intretarea totala.

';

solicitarea de, lunga. durata ~i -solici-.>

,;.\ . '.\

- - 1b/Eb - deformatia specifica elastic,a in:itia1a a he-tonului,- deformatia specifica finala din contractia betonului,~ cresterea in timp < t d~format.iei specifice .~ betonului, datorita curgerii ,lente ~,i contractiei

E . Eij - deformatia specifica initiala a fibrei superioare, ~s-pectiv. inferioare a grinzii de otel prin incovpiereaacesteia ,- deformatia specific a limit a (de ruperc a betonuluicomprimat din: incovoiere. ,- idem, 1?- limita conven tionala de elasticitate- deformatia specifica totala finala dupa consumarea

contractiei si curgerii lente a betonului;E ~=Rc Eq deformatia specifica la limita de curgere ,.,. deformatia specifics la sfirsitul palierului de urgerem~ - ooeficientul condi tiilor de lucru al arrnatu rii pentru

incarcari repetate (oboseala) ,- idem, coeficientul care tine seama de felul- coeficientul coridit iilor de lucru al bctonului. incarcari repetate (oboseala)- coeficientul condit ilor de lucru .pentru clemente de

legatura ..m. - coeficientul conditiilor de lucru la strivirea betonuluin =Eo/Eb - coeficientul de echivalenta .n - 2n - idem pentru cazul lncarcarilor repetate (oboseala)n =n; n =kn; n I - kn; n no - coeficienti de echivalenta< 1 ~ coeficientul de dilatare termica liniara pentru beton.Y b coeficient , al materialului pentru beton

- E

suduriipentru

52

Yo - idem, pcntru otelul din grinda metalicaP = 1 min/a max - coeficient de asimetriec p valoarea maxima. de caleul a caracteristicii

~tiei in timp a betonului din contractie ~ilentaj)o ~ . valoarea de baza a caracteristicii deforma t iei

a betonuluij ci - idem datorita curgerii lentej),l ,~ , idem la timpul t de la aplicarea solicitarilor ddurata

- diferenta de temperatura intre dala de beton side otel.- numarul elernentelor de legatura la lungim

grinda cuprinsa intre punctul de moment inconul ~i punctul de moment incovoietor maxim


24/41

ANEXA B

B.1. Coeficienti m~ ~i mRezistenta de calcul la oboseala R~ pentru armaturile ne-

pretensionate se stabilesc eu relatia :~=m ~ m R (B.l)

In care coeficientii de redueere m: ~i m: rezulta din tabelele Blrespectiv B m functie de valorile coeficientului de asimetrie, p de calitatea otelului.Tabelul Bl

COEFICIENTII P ~I Coefieientul de asimetrie pTipnl 1 -0,51 -0,21 0 I 0,2 I 0,4 0,7 0,8 0,9otelnIui 0

PC60 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,60 0,90 1,00 1,00PC52 0,40 0,48 0,55 0,60 0,65 0,75 1,00 1,00 1,00OB 37 0,45 0.58 0,70 0,80 0,85 1,00 1,00 1,00 1,00

Tabelul BCOEFICIENTII

Tipul eoeficientul de asimilare pMod~ de realizare de 0 I 0,2 I 0,4 I0,5 I 0,61 0,710,810,911,0a sudnrii otelbeton 1 2 3

IArmlit, sudate cap OB37 0,9 0,95 1 1 1 1 1 1la cap prin pre- PC52 0,9 0,95 1 1 1 1 1 1sare, eu polizare PC60 0,9 0,95 0,95 1 1 1 1 fiIl a proeminen-teler.

54

Tabelul.B. e I I2 3Arm. sudate prin OB37 0,8 0,9 0,95 I I I Ipresare cap la cap, PC52 0,7 0,7 0,75 0,8 0,9 IArm. sudate cu PC60 0,65 0,6,5 0,65 0,65 0,7 0,7 0,7cclise decalate

Arm. sudate prinpunetc (careasesau plase sudate) I 1 IArm. sudate en ecli- CB57 0,75 0,80 0,85 0,90 1 I 1se in forma de PC52 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0.75

jgheab. PC60 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,70rm. sudate eu perechi de eclise nedecalate

Nu se admire sudura la bare la care p


25/41

Tabel~l 1t~;

,DETERMINAREA COEFICIENTULUI Y PENTRU VERIFICAREA LA ~ B O -SE.ALA A GR~NZILOR DE OTEL

:

Grupa coeficierrti i .Marca elementelor c pentru aT de cicluri, in rnifloane :otelu- si Irnbina-lui rilor STAS a b I I I 1 i 5,00108/0- 78) 0,5 1,0 2,0 3,0

37 1 1,20 0,60 1,22 1,30 0,70 . ., -- 0,9., 1 13 1,55 0,95 1,0 0,95i, 1,85 1,25 1,35, 2,10 1 50 _ . - -

6 2,75 2,157 3,50 2,~0 1 - 4 1,2 0.8.5 8 -4,80 i,20 ___

-4-4 1 1,25 0,65 1,2 1,12 .1,-45 0,8552 9

3 1,80 1,20-4 2,40 1,80 1,40 1,2 1,0 0,95,5 2,75 2,15 --6 3,80 3,20 1,6 1,37 ....80 - i,20, 0,8.58 6,00 5,-40

Numarul eiclurilor anuale se determina pe baza modulusde functionare. a utilajului c~nsider.at l~ verificare, pe baza da-telor tehnologice. Cind numarul ciclurilor este mai mic deett10.000 intr-un an, nu este necesara 0 verificare la oboseala ,

In relatiile B.3) si B,4)B.5

56

B.~. Coeficientul de echivalenta pentru verificareamentelor compuse otel-beton la starea limit a de oboseala,egal cu valoarea:

n=2- =2nEbin care n rezulta din tabelul 1.

B.2 Verificarea la oboseala a grlnzilor de otel

Efortul unitar maxim use compara eu rezistenta de camultiplicata eli eoeficientul y, astfel:

u ~ y. RCoefieientul y se determina eu relatia :

cind efortul unitar maxim, in -valoare absoluta, este de insi cu relatia:

b - apcind efortul unitar maxim este de compresiune.

IValoarea coeficientului y se Iimiteaza la 1.Valoarea coeficientilor a, b si c rezulta din tabeluleficientul c se ia in functie de numarul ciclurilor incavariabile si repetate,: care apar pe durata de exploatare

structiei sau a elementului de constructie, de marcafolosit ~i de grupa care caracterizeaza elementul sau imverificata la oboseala.


26/41

ANEXA C

C.l. Momentul de incovoiere la starea lim ita de reztsteataa _grinzilor c~mpuse beton-otel de tip IStarea limita de rezistenta este definita prin atingerea de-formatiei specifice de rupere a betonului e r in fibra superioaraa dalei de beton.In functie de pozitia axei neutre si a gradului de plasticizarea betonului si a otelului din .grinda metalica se deosebesc patrustadii limita indicate in fig. 5 si tabelul 4 (capitolul 5 .

, Domeniul de valabilitate pentru fiecare stadiu limit re-zulta din tabelul C.l.Tabelul. C,.1

DOMENIILE.DE VAL~ILITATE A STADIILOR LIMITA PENTRU GRINZILECOMPUSE BKfoN-OTEL .TIP I.

Stadiul Tipul Dorneniul de-valabil itate Iunctie de;lirnita hp I li ba at y hp

b bi y~ p ~ hb< y hp1y< h

CI W 1 1 hb< Y~ ca y>~hp

d 1 y>

bp{1 1 Ec 1~ = l i ;


27/41

(CA)Momentul incovoietor de calcul rezultat din lncarcarile ex-

terioare , corespunzator fiecarei sectiuni, trebuie s a fie mai micsau eel mult egat cu capacitatea portanta la starea Iimita de re-zistenta a sectiunii considerate.Pozitia axei neutre, corespunzatoare fiecarui stadiu limita ,rezulta prin rezolvarea unei ecuatii de gradul int iisau doi, con-form relatrilor C.5 la C.8, dupa cum urmeaza :Stadiul Iimita a :

AoR -A R; - N 0 (C.5) .Stadiul Iimita b :

1Ao R-A (R-az.) - -:;t,h2 (R__;;_az,)- A , R, _:. No _:. 0C.6)

Stadiul Iimita c II1 -Ao R - A (R,-a3.) --:; t.h.. (R a3,) - AG R; -No =0

C.7)Stadiul limita lid

1 .Ao R -2A R-2t Y4 R- -.. t-h, R--.:.AR _:_N ~o.. 2 (C.8)\.In relatiile C.5) la C.8) s-a notat:

h . Y ( r Ee - Y a : Ellr. 2. = zE r Y zk,~,=ha Y - ~ (C.9)

EOha =-_-- yEbrY4 =Y-Ys-h

h_,=h +h ..e oh., =h .. =-_-. Ye:llrE - y, - y


28/41

Tabelul C. 3

FORT A DE COMPRESIUNE IN .BETONN = b . k . R. I lNb

1b. --.b.h - p 2~ . Ibh2 R y cStadiul I Tipul I I:lNblimita =

al (b . hp - ~ b . y) Rca (0,488 b.y - 1,590 b.hp b. h2)ae 1,295 __ e, y

b bl (b . hp - ~ . b . y) Rcb2 (0,488 .b . y - b h2 J,590 . b . 1,295~ Rcc (0,488. b y - b. h

2)C 1,590. b. hp 1,295~ Rc

c2 d d 0

1 1-- =0,807; ~ = 0,386; = 0,6142{3

. Valoarea s care defineste pozit ia fortei de compresiunedin beton N b fata de fibra superioara a dalei de beton se deter-mina cu relatia :3 ~ 8 - 2 {38 1 - { 3 8 2

S = 3 [2{38_ 1 _ 3 1 l)2 j h C.10)in care

Tintnd seama de poaitia axei neutre si de gradul de pcizare a betonului ~i a otelului din grinda metalica, valorilerezulta din tabelul C.4 si fig. 6.Tabelu

VALORILE sStadiul I Tipul I Valorilc slim ita

a al I s = 0,i1l2 Y

Iunct ie de Il=_L1.2 din fig. 7b . bp

bl S =0,4112 Y

h2 din fig. 7, Iunct ie de 8 =..Lc hp

c din fig. 7, Iunctre de Il=_L

1c2 S =hp. 2d -d 1s =-h2

C.2. Momentul de lncovoierejla starea Iimita de rezisa grinzilor compuse beton-otel de tip II -Starea ,limita de rezistenta este definita prin atingereaformatiei specifice de rupere a betonului b in fibra superia dalei de beton.In functie de pozitia axei neutre ~i a gradului de plasticia betonului si a otelului din grinda metalica se deosebesc p

stadii limita, indicate in fig. 7 ~i Tabelul 4 capitolul 5).Domeniul de valabilitate pentru fiecare stadiu limitzulta din tabelul C.5.


29/41

Tabelul C.5

DOMENIILE DE VALABILITATE A STADIILOR LIMITA PElI. TRUGRINZILECOMPUSEBETON-OTEL TIP II

Domeniul de va1abilitate Iunct ie de:Stad iul IIirnita Tipul Ia1

ail

hIb2c1

c2

d

y> hp

a

y> hpb

c Iv : hp W1y:;:::;: .hpW1y~ . hpWd v P o l

1Y o =:) 0 P o = -0 ._ ,

= 1,630[3

Dad axa neutra este situata la .partea inferioara a dale ide beton si aceasta are ingrosare pc grinda de otel , pentru avea stadiul limit a ainaltimea acestei lngrosari trebuie sa sa-tisfaca condit ia : . =Ec - + - Eisn _

Ebr(C.ll)

In calculul coeficienti lor Y o , 1 > 0 A si A o valori le deforrnatiilorspecifice Ebr s, si E se iau in valoare absoluta,6

Capacitate a portanta la starea limita de rezistentazilor compuse tip II, solicitate la incovoiere, corespunfiecarui stadiu Iimita de rezistenta, se determina eu reStadiul Iimita a

Stadiul Iimita bh =Ao(R--:-alo (h-y, : __s)-A (R 0 2.-aot (Y3-1 ( 1 . ) 1(0 0 -0 0 ) ---;-hl Y3-S .h2 (R-a ,.

X + h2 Y3 ~s) )Stadiul limita e

Mh = A. (R-a.,) (h-y, ~s) -At. (R 0 3,-a.,) (Y3_ A (a., a) 1 hI Y3-s) __ t- he. (R a3 3 \ 2

X + he. Y3~s).Stadiul Iimita d :

M11=A. (R-a.,) (h-y,-s),- At. (2R-- : a.,.-a .) (Y3f A t ~.I a.,) (+hI-Ya -S)-2t. Y4 R +Y4Ya

__ t.h 2R _ 1 hY. Ya-s).JMomentul de ineovoiete la starea limita de rezistentculat eu relatiile (C.12) la (C.15), se refera numai la valoarIuata de sectiunea compusa : in plus se mai aduna momenineovoiere preluat de sectiunea de otel, astfel di avem:

Mo = o 1 MIlMomentul tneovoietor de calcul, rezultat din hicarcarterioare, cerespunzator fiecarei sectiuni, trebuie sa fie m


30/41

sau eel mult egal eu capacitatea portanta la st~rea limita de re-zistenta a sectiunii considerate, data de relatia (C.16).P~zitia axei neutre, corespunzatoare fiecarui stadiu Iimita

se obtine prin rezolvarea ecuatiilor (C.17) la C.20).Stadiul limit a a :

1 .Ao (R-crot) +.A u c ro, + c r . , ) A i (crot c r o , ) -2- N b O. (C.17)

Stadiul Iimita b :

.(C.18)Stadiul limit a c :Ao (R-cro;) At, c ro; c r o, ) -A (R 10, c r 3 , )

+_1 A, c rot c r o , ) _ _ l t.h (R+cro fcr3 -Nb=0. (C.19)Stadiul limita d :Ao (R-croJ+A (croi+O o,)-2A R-2tY4R+ At c ro; 0 0,)-+ t.hde2R _Nb =0. (C.20)In relatiile (C.17) la (C.20) s:-a notat:

h Y Eb, + Ec Ei,) - Ys Eb, Y2E b r Y a Ei,yhe. =h31 Y-Ys

h _ E C Y a i. Y a - Y o )3 .yE b T Y Z Ei.y

(C.21)

Y4 ) Y s -- hha L h

66

h E C Y 2 Ei s Y 2 - Y o)1 ..yEbT Y 2 E i. Y

h C Y 2 - Ei s Y 2 - y o ) - YE b r Y 2 Eis YE Y a - Yc r 2 . = - c r 3 . . o Etr . Y

Deformatiile specifice ~b e, si E , . se introduc in relat(C.21) cu valorile absolute ..Valoarea fortei de compresiune din bet on N t corespuntoare relatirlor (C.17) la (C.20) rezulta din tabelul C.3 pen.fiecare stadiu Iimita. \ Valoarea s care defineste ppzitia fortei de compresidin beton N t faia de fibra. superioara a dalei de beton, rezudin tabelul C.4 ~i fig. 6.

C.3. Momentul de incovoiere la starea limita de rezistea grinzilor compuse beton-otel de tip Starea limit a de rezistenta este definita prin atingereaformatiei specifice de rupere a betonului eb, ) in fibra superira a dalei de beton.In functie de pozitia axei neutre si a gradului de plastzare a .betonului din dala si a otelului din grinda metalicadeosebesc patru stadii limit a indicate in fig. 8 si tabelul 4pitolul 5).Domeniul de valabilitate pentru fiecare stadiu limit azulta din tabelul C.6.

TabelulDOMENIILE DE VALABILITATE PENTRU FIECARE STADlU LIMITA

PENTRU GRINZILE COMPUSE BETON-OTEL TIP III

Stadiul .Tipul, Domeniul de valabiltate functie de:Iimira bp I ihb 2 3 4'a

.a I Y .;;; hp Y .;;;.tjI hb,a s y>hp


31/41

Tabelul C.6 continuareI , I 3 I :2 ~.b ht Y ~ hI ,hhb < Y~ hb

b2 Y> hIc 1y; hpW hb < Y ~ A , A i si A n valorile defer-matiilor speciice br e, ~i e : se introduc in valoare absoluta ,Capacitatea portanta la starea limita de rezistenta a grinzi-lor compuse tip III solicitate la in~ovoiere, corespunzatoarefiecarui stadiu limit a de rezistenta, se determina cu relatiile :Stadiul Iimita a :

M11I = A. RGo,) Ck- y -s) -All Go.+ Go.) Ya-s)-(C.23)

68

Stadiul limita b :M~II=Ao (R+ Go,) h-y,-s)-At R~G2 +~.i) (Y,

i 1 1-- A, Go,+ Go.) - .hI+ Ya-s --- thz X2 3 2x R - G o. irz,) (+ .s;Ya s .Stadiul limita c :M~II = Ao R+ Go,) h y, -s) -At6 R + Go/+ Ga,) Y1 1 1 1 .A Go,+ Go.) - hI + Ya-S)-2 ~ 3

_._1 t.hee R-Go + G3. . _ 1 hc.+ Ys-s).2 I 3Stadiul limit a d :

= Ao R+Go.) h - y, -s)~ -At. 2R + O O j+ 0 0 . ) X Y~_1 A

2

. Capacitatea portanta la starea limit a de rezistentazilor oompuse beton-otel de tip II~, cu eforturi initiale,si momentul de incovoiere care se consuma pentru prmomentului aplicat la prelncovoierea grinzii de otel in-vers inoovoierii rezultate din incarcarile exterioare.Momentul incovoietor de calcul, rezultat din incexterioare si din eliminarea factorilor care au produs preierea grinzii de otel, corespunzateare fiecarei sectiuni,sa fie mai mic sau eel mult egal cu capacitatea portanta llimit a de rezistenta a sectiunii considerate. .Pozitia axei neutre, corespunzatoare fiecarui stadiurezulta prin rezolvarea ecuatiilor (C.28) la (~.31):Stadiul limit a aI

1Ao . R + Go,)- At. Go,+ 0 0 . ) - -A Go,+ Go.)-Nb = 2


32/41

Stadiul limita b :Ao R ao t) -At. (aol aDS)-A (R -aD . -a2 .) -

_ ;_ ~ A , (a ot ad,) - _1 th2 (R - aD . - a2.) - N, = = 0 (C.29). Stadiul limit a c. :

AD (R + aot ) : -At, (aot + 0 0.) - At. (R - 0 + 0 ~8)- At x (O ot0 ,.) t- hce (R _: 0 0. O a . - N; = (C.30) ..

Stadiul limit a d :A o (R + 0 0 )-A t. (O ot+ 0 0.)-2A . R ~2 t, Y4R -

1 1-- A I (0 01+0 0 ) -- t.he2R-,-N =0In relatiile (C.28) la (C.31) s-a notat:

h t v - ; ; b r Ee -,-- E ) - Ya - ;;br2. - _ Y2Ebr Y 2 - Ei. Y

h e o =a Y - Yaha = EC ~2 - E ~ (Y 2 - yo ) Y

(C,31)

Y4 = Y - Ya -h.,hiJ = :h..h EC Y2 - E (Y2 - yo ) = .y

E b Y2 E . Yh.. =Ee Y~ E (Y 2 - yo ) YEbrY2 Eis Y

(C.32)

Y a - YDeformatiile specifice ce intra in relatiile (C.32) se introduccu valorile lor absolute. 'b)' Valoarea fortei de compresiune din: beton N b corespun-zatoare relatiilor (C.28) la (C.31) rezulta din tabelul C.3 pentrufiecare stadiu .limita.

7n

i

Ih

Distanta s care defineste pozitia fortei .de codin beton (No) fata de fibra superioara a dalei de betodin tabelul C 4 si fig. 6.C.4. Capacitatea portanta la starea limita de reztssiderind plasticizarea completa a sectiunii transversaleIncercarile experiment ale au aratat ca, in cazurilaxa nentra este situata in talpa comprimata a grinzii dfoarte aproape de aceasta, valoarea momentului incostarea limit a .de rezistenta., considerind sectiunea tracomplet plasticizata, poate depasi cu valori de pesteloarea capacitatii portante reale, calculata conform pr

din paragrafele C.1, C .2 ~i C.3.Val.orile momentului plastic difera in functie daxei neutre, care poate fi situata fie in placa de beto

mata, fie in inima grinzii metalice.a) Axa neutra situata in placa de beton (fig. 12

. Pozitia axei neutre yp rezulta din conditia de efortelor interioare, fiind data de relatia : ('-

AoRY P =. O.8bReunde : A D =t Att Ats

Momentul plastic (in raport cu forta de corsprebeton Nb) este dat de relatia :

Mp =AoR h-yt- + yp).b) Axa neutra situata in grinda de otel (fig. 13):Pozitia axei neutre Y P rezulta din fig. 13, astfel :

) p = ht p +t, li; +hpin care hj p se stabileste din conditia de echilibru a fOrioare ~1 este dat de relatia :


33/41

ANEXA D


34/41

EXEMPLU DE CALCULf ~ .GRINDA COMPUSA BETON GREU-OrEL

1. Elemente de proiectareSa se dimensioneze planseul eu sectiunea compusa beton-otel,realizat eu eforturi initiale, cunoscind urmatoarele date:- desehiderea de ealeul pentru grinda : I ---;6 m- distanta dintre grinzile de otel, a ,0 m- incarcarea utila 300 daN /m2 de scurta durata- grosimea placii de beton hp em, rezulta din conditiade limitare a sagetilor- grosimea,- nervurii hp em- efortul initial din grinzile de otel se realizeaza prin pre-incovoierea aeestora in sens invers deformatiilor rezultate .dinincarcarile exterioare, aplicind doua forte concentrate .1atreimile

grinzii- materialele folosite: 25 Be 20) si OL 37./ 2. Verificarea la starea limita d e deformatii specifice critice

2.1. Determinarea incarcarilor caracteristice normate)2.1.1. Greutatea proprie:- dala beton deBcm O D d X 2500 X 3,0- grinda- otel I 20 =600 daN/m26 daN/m -1

gl = 626 daN/m2.1.2. Greutatea moarta :- parehet din stejar de 2,2 em, 73 X 3,0219 daN/meu sapa de beton de 2 em- carton asfaltat 3 X 3,0- termoizolatie O,O~X 350 X 3,0- tencuiala 17 X 3,0\

9 daN/m32 daNjm51 daN/m= 311 dalN/m

7

2.1.3. Incarcarea utila : u =300 X 3,0 =900 da2.2. Determinarea eforturilor din inearcarile cara . I normate). .2.2.}. Eforturi din c9ntrasageata f in grinda dePentru I 20 avem: Io =2140 ern : Ao =33,5 c

14 emGOj o ~ o a R = 0,8 X 19201536 daN/c

Se accept a ,G OJ Go = 1500 daN /cm2 cu. ~are secula momentul de incovoiere initial al grinzn de oteconcentrata.

M Rt c Rt 200 JOB Rf w 5 x 214 = 1605 daN

i.e 2M 1605200 = - 3210 daNma

2.2.2. Eforturi in grind~ de otel din gn;utate


35/41

2.2.5. Eforturi pe grind a compusa din greutatea moarta g 2 I si Incarcarea utila u)Mc 311 6,0 3995 daNm

8

M8 900.6,02= 4050 daNm8

Digramele de forte taietoare si momente incovoietoare prelu-ate de grinzi de otel ~i grinda compusa sint aratate in figura 15.2.3,. Caracteristici de calcul ale sectiuniLcompuse In do-meniul elastic. .2.3.1. Latimea act iva a placii de bet on care conlucreazacu grinda de otel reI. 4.1.).

3 ~ O = V l 1 2 r = 2 b = 3,00 15m.2

2.3.2. Caracteristici de calcul pentru indircari de scurtadurata. .Deoarece efortul initial din grinda de otel produce starede eforturi unitare de compresiune in dala de beton, sectiuneaeste activa in intregime.

2.100000270000 \7,77 ~ 8.

Pentru a vedea care este pozitia axei neutre, se presupunela inceput ca axa neutra cade in grinda de otel. Aria sectiuniitransversale de calcul se determina cu relatia 4.3). 150 8 2c ,5 183,5 cm. 8

Pozitia axei neutre se determina C l J . relatia 4.5);1 150 8Y . 16 23 1 emc 183,5 8 .Deoarece axa neutra eade in plaea de beton, pozitia ei secalculeaza din rela [ia 4.8); ,

28 28.33,5 2833,5 30 _ 10)0Yb 150, Ybs 150rezulta Y 6,85 em,

I:

FIn. 15. Diagramele momentelor de incovoler~ ~i ale fortelor tilietoare in diCe-.. rite faze de lucru.


36/41

In consecinta aria sectiunii compuse se calculeaza cu relatia(4.6) ;A c 3,5 150.6,85 =162cm

8Momentul de inertie al sectiunii transversale de calcul este(relatia 4.7).

-I 140 33,5.13,152 150.6,853 =9942 cm-. 38

Sectiunea transversala de calcul a grinzii compuse si carac-teristicile ei de calcul rezulta din figura 16.a.2.3.3. Caracteristici de calcul pentru lncarcari de lunga durata.- Caracteristica finala de cutgere Ientji a betonului q leste data de rela tia : ..

E b l >cprl b e

Ell; Eb ic

Valoarea maxima de calcul a caracteristicii deformatiei intimp a betonului (~) se determina conform STAS 10107 0 81:~ =kkk3 P o 1,0.1,0.1,03,00 =3,00.

Valoarea maxima de calcul a deformat.ie] specifice datoritaccntractiei e se deterrilin~ conform STAS 10107/0-81:~c = 1 X 1 X 1 X 0,00025 ,00025.

Efortul unitar In fibra superioara de beton, considedndtoate incarcarile de scurta durata ~i intreaga sectiune activa arevaloarea:crt. = MCYb8 5964 1399,5 4050) X 100 X 6,85 8,3 daN/cm2Icn 99428 .

E b e 7~~~~0 0,000364E b ; ; .0,000364 - 0,00025 = 0,000842

~c Z 842 =2310,000364 ' ._

. . I t~ ,n se determialoarea coeficientului de echiva en,a nconform relatiei (3.9). .

k + V t p + 0,873.2,31 ,01Mid .cu V = _.- =0,873M

n .3,01 = 24,13.transversale de calcul, data de relatia (4ria sectiuniiare valoarea:= 35+ 150 x 83,23 cmA c l> 3, 24,13

Pozitia axei neutre se determina cu relatia (4.5):1 150 x 8 169,56 em.Y e o 0 83,23' 24: 13

Deci axa neutra ~ade grinda de otel si momentul de intie se calculeaza cu relatia (4.4)., . 150.83 150.8.6,442 = 7529 em

c P =2140 + 35,5.9,562 12.24,13 24,13Celelalte marimi de calcul rezulta' din figu~a 16.b.

a 6tF' 16 Caracteristicile sectiumi compuse otel-beton lg : de scurt > n w (b) _ pentru incarcari de Iunga dura) - pentru mcarcarr ,


37/41

r 2.4. Verificarea eforturilor unitareMomentul de incovoiere de lunga durata, preluat de sectiu-,

nea compusa, are valoarea:M e = M ~ + U l M g 2 = 5964 1399,5 =363,5 daNm.

Momentul de jncovoiere din Incarcari de scurta durata, pre-luat de sectiunea compusa :M e =M : =050 daNm

Momentul de incovoiere din contrasageata si greutatea pro-prie pe grinda continua, preluat de sectiunea de otel : gl =147,4 daNm

Efofturile unitare pe sectiunea compusa au valorile fig. 17):

314 740. 10 736350.19,56 40500923,15 ;2 140. 7 529 9 942

iel = ---:-470 1913 943 - 1386 daN/cm2,lIful f j Mil . M

t e , - . _.:..0 _ . . : : . Y - = - 8 e Y C 8 P _ _ _ : : c ; _ ; ~ C : : . . 81 I c I > I e 314740.10 _ 736350.0,44 .405000.3,15ie. 2 140 7 529 , 9 942

ie.= 1470 ----:43 128 = 1555 daN/cm2M~yW + Mc Y~

I1bl = I C P n I c n736 3502,44 4050002,857529.24,13 99428

~.y B I> M y ,I c , , n I n

736350 10,447529.24,13

405000.6,859g42 8

l i =- 42,31 - 34,88 =7,19 daN/emil.

>d:I. ,ao s. ..~.. . ..cd. . .

< \ ~ . . . ~G~

. . .. E. .0. . . .. .

j o S:t ~: e

I : : i :t~. . . . :. . . .

Ili:

~ J ~

~- o


38/41

3. Verifiearea la stare a Iimita d e re~istenta.B.I. Determinarea eforturilor rezultate din incarcarrle deealcul din secti unea R~ ;

Mg1 = 1~77 x 2 x 1,1 = 3029,4 daNm- din greutatea moarta g2;Mg2 1399,5 X 1,3 =1819,4 daNm- din incarcarea utila u;

~=4050 X 1,3 =5265 daNmM . =Mg1 M~2 M~ =3029,4 + 1819,4 5265

=10 113,8 daNm.,,3.2. Determinarea capacitatii portante a s,eejiunii eompuse:3.2.1. Caracteristicile sectiunii transversale:- daia de beton: Ab =150 X 8 =1200 em- grinda de otel

At. A li =9,0 X 1,13 10,17 em-Ao. =33,5 em-

A =17,54 X 0,75 =13,16 cm-.3.2.2. Determinarea pozitiei axei neutre:Avtnd in vedere c a sectiunea de beton este mare in raport euaceea a grinzii de otel, se presupune c a axa neutra se afla in-dalade beton. .Pentru grinda compusa beton-otel tip. IiI, in stadiul limitsa/', pozitia axei neutre se determina eu relatia (C.28):

'. 1Ao {R 0 Q 1 } - At. O o , + 0 0 . ) - 2i 0 0 1 0 0 ) - : - N. =N rezulta din tabelul (;3:

No = k 1 R . - dNb = k lllJ .c - b h ll - a.by R . =b y R , t =1- _1 . = 807, 2 3 ,

N =0,807 X 150xiy X 115=13920 X Y

0 0 1 =~ . =f 1470 daNjcm-R; =2200 daN/em2

5.3,5 2200 1470)- 10,17 ~1470 1470) .13,16 (1471470) - 13920 Y =

Y = 5,29 emSe verifica daca axa neutra eorespu nde stadiului IimitaDin tabelul C.6, se determina :

e. = /E o br =3 5 0

A= ~= R _R_ 2200 =0,299 'IIr EoO,0035 7 350 7 3501470

A :ll= E llr Et3 _ 0,0035 - I i; =7350 - 1470. =0,800, tllr - 0,0035 7 350 .

1 1~ =0,909.i A A - 0,299 0,800Pentru stadiul limita ai trebuie ea:

y =5,29 em ~ 1 1 1 =8 em, siy =5,29 ~ Y I .h =0,909.10 =,09 em.,

Cele doua conditii sint lndeplinite, deci elementul lucin stadiul limita : aj . .

3.2.3. Capacitatea portanta la starea limit a de rezistMomentul de ineovoiere eapabil 'al sectiunii e~mpu

determina eu relatia (C.23): IM111=Ao R 0 0 ) h-y,-s) At. 0 0 0 0 . ) Ys

_1. A 0 0 1 O o . ) _ 1 h I Y3s2 .' 3/ nude S se determina 'din tabelul C.4:

s =,4114 Y =,4112 X 5,29 =,17 em


39/41

) 3 = ko t./2 =10 1,13/2 = 10,565 em (figura 8)y =10 em

k = - t t =0 1,13 13 = 18,87 cm.1 2 2 2M1II = 33,5 (2200 1470) (30 - 10- 2, 17) - 10,17 (1470 1470) (10,565 - 2,17) __ I 13,16 (1470 1470) _ .18,87 2 3

10565 -2,17) =1.657.016 da N v c mCapacitatea portanta a sectiunii compuse, disponibila Incar-carilor exterioare se obtine scaztnd din valoarea de mai sus mo-

mentul d , incovoiere preluat prin eliminarea contrasagetii;M11l=M11I Mh =16570 - 3210=3.360 daNm.Sectiunea este corespunzatoare deoarece capacitatea ei pbr-tanta la starea limita de rezistenta este mai mare decit momentujde incovoiere de caIcul: .

M 1l1 -;- B 360 ~ M e =0. 113 daNm.4. Verificarea la starea Iimita de deformatii (sageti)Deformatiile din lncovoiere se determina din incarcarile ,caracteristice (normate) la mijlocul deschiderii. .,4 1 Contrasageata gr inzii de otel din fortele ini tiale atevaloarea :

_ cE _ Rfl3 =_~ 1605.6003 =-2,74 em.t: - 648 E 10 648 2, I 106.21404.2. Sageata grinzii de otel din greutatea ei proprie si greu-tatea dalei de beton (pe grinda continua cu trei deschideri) mo-mentul In cfmpul II - din g l =26 daN/m;{gi= 626.2,02.102.2002 _ 0,100.650.2,002.102.2002 =

48- 8,2,1-106.2140 : 8.2,1-106.2140.4.3. Sageata grinzii compuse din contrasageata f si ~l

j.f lll =~ R~ 1I113 =~ 2982.6003 = 1 6 em.e 648 E1~ 648 2,1. 106.7529

-4.4. Sageata grinzii compuse din greutatea moartaft,2 z M~2 12 =~. 1399,5.100.600 =0,33 cm. 48 E1crp 48 2,1.106.7529

, 4.5. Sageata grinzii compuse din lncarcarea utila f u =~. M~ =~. 4050 1O~.6002_:_0,727 em.e 48 E1e 48 2,1. 106.9942

4.6. Sageata totala la mijlocul deschiderii:f=I fg1 f +g l fg 2 f~ = 2,74 0 1,446,t

0,727 = 0,237 em.I5. Calculul elementelor de legaturaElementele de legatura se calculeaza. pentru fortacare corespunzatoare starii limita de rezistenta, care ecu forta de compresiune din bet on N b :

N , =xbyRe = 13920 X 5,29 = 73637 da N5.2. Elementele de legatura tip dornuri cu cap5.2.1. Capacitatea portanta la starea limita de r

a elementelor de legatura tip dornuri cu cap din OLSe aleg dornuri d =18 mm; ka =0 mm;h =8,0> 4,2 da =,55 mm

Capacitatea portanta a d~rnului este;~ta ~e.:.elatiilsi (10.9) luind in calcule valoarea cea mal mica : .L.~ 0,17 .d2mij V E R~; Le=0,63 i2R~; mil=,L. =,17 .t,~2-1,0 YZ70000 120 =135.daNL.=0 63.1 82~2400=4899 daN .\Ded L =135 daN.5.2.2. Numarul elementelor de legatura.tn ipoteza distributiei uniforme pe lungimea grinmarul elementelor de legatura se determina eu relatia (

N. 73637 ,n1= = =29,36 buc. - n1=9 bucmlLc 0 83135


40/41

Acestea se distribuie pe jumatate din lungimea grinziilntre punetul de moment maxim si punetul de moment nul tnasa fel ca la mijlocul desehiderii sa fie un mijloe de intervalfig., 18.a . .Distanta intre dornuri in ipoteza asezarii eonform figurii:

e =20 em.5.3. Elemente de legatura dibluriCapacitatea portanta la starea limita de rezistenta a ele-mentelor de legatura tip dibluri se determina eu relatia 10.13 1

Daca presupunem ca diblurile se aseaza la distanta e =22 5 mm pentru jumatate din deschidere rezulta un numar

de 1 1 dibluri. Efortul de lunecare preluat de un diblu este: =~ 73637 =6574 daN

0 8 n 0.8.14Deci suprafata de strivire necesara :

6574 6 2---=28 em.2 115 .Diblul se poate executa deei din profile de otel I 12 taiatein doua de inaltime 5 0 em.

Ab =0 X 5 8 :;- ] 9 0 ems-Amplasarea diblurilor rezulta din fig. IS.b.ficent solutlelEficienta solutiei rezulta din comparatia eu varianta incare toate tncarcartle stnt preluate de grinda de otel :Incarcari :

- greutatea proprie a grinzii ~i a dalei de beton gl - 655 daN/m- greutatea moarta gz 311 daN/m

. - incareare utila \ u 900 daN/mMomentul de incovoiere =866 daN/m

M = 1866.62 =397 daNm

0 1 11 0

o~I~o

-obb:0

pII1 1 0IIoqIII~l1 1 0 ~~o~:I :I ~I 110 ~o ~I ~ o o~ . II~ I,II I, 0 t-IIp

+,I~t. . . . III~TL~ 4LIl~


41/41

839 700n c = = 382 em2200

Din conditia de sageata rezulta neeesar un profilT 30, eu = 9800 em'; W = 653 em- si g = 54,2 daNJm = -./- _. 600 - 1 5cd 100- 400 - , em:

= .2_. 839 7006002 _: 1,53 cm ee18 2 1 101.9800 Varianta de grinda compusa cu eforturi initiale are un eon-sum de otel de:profil 20 26,3 daN melemente de legatura dibluri 12/2

12 x 11 2 x 0,055 _ 1 26 daN/m6 ~7,56 daN/m

Prin folosirea .solutiei eompuse beton-otel se obtine :redueerea eonsumului de otel eu 49redueerea Inaltimii planseului eu 8 emredueerea greutatii permanente eu 10 daNJm2redueerea eostului eonstructiei datorita inaltimii mai mideu 8 em pentru fiecare nivel. '

TABLA DE MATERII

1. PREVEDERI GENERALE . . . . . . . .2. PRINCIPII FUNDAMENTALE DE CALCUL

Verificarea elernentelor cornpuse . . . . . . .Determinarea solicitar ilor . . . . . . . . .Verificarea la star ile Iirnita ale capacitatii portanteVer ificari la startle limita de exploatare.. . . . .

3. MATERIALE. . . . . .Betonul. . . . . . . . .Armatura da lei de betonOte lui grinzilor metalice.Caracteristici de calcul pentru oboseala

4 SECTIUNEA TRANSVERSALA DE CALCUL.Latirnea de calcul a da lei de beton armat . . .

, Seetiunea transversa la de ealeul in domeniul elasticSectiunea transversa la de calcul in domeniul elastico-plastic

5. CALCULUL ELEMENTELOR COMPUSE BETON -01'EL LASTAREA LIMITA iN REZISTEN1'A. . . . . . . . . . . .6. CALCULUL EFORTURILOR UNITARE IN BETON 1 O1'E:r.,7 VERIFICAREA LA STAREA LIMIT A DE OBOSEALA . . . .8. VERIFICAREA LA STAREA LIMITA DE DEFORMA1'II (SAGE1'I VERIFICAREA LA STAREA LIMITA DE DEFORMA1'II SPECI

FICE CRITIC,E . . . :. . .: .10. ELEMENTE DE LEGATURA .11. ELEMENTE CONSTRUCTIVE.

Dala de betori armat . . . . .Grinda de ote I , . . . . . . . . . . . . . .'. . . . . , .... .Elemente de-Iegatura . . . . .Anexa A: NOTATII .. ; ,. . . . . . . . . . . . . . . . . ..Anexa B: 1. Coeficienpii a : ~i m . . . . . . . . . . ' . .B-2. Verificarea la obosea la a grinzilor de otel .Anexa C: C.1. Momentlll de ineovoiere la starea limita de rezistenta

a .grlnztlor compnse beton-otel de tip I . . . ..C.2. Momentul de incovoiere la starea limita de rez istenta a grinzilor cornpuse beton-otel de tip II ..

C.3. Momentul de incovoiere la starea Iirnita de rezistentaa gr.inzilor compusy beton-otel de tip III . . ..C.4. Capacitatea portarrta la starea Iimi'ta de rezistentaconsiderind plastieizarea completa a sectiunii trans-versa le

Anexa D: EX~MPLU DE CALCUL . . . . . . . . . . . . . '. ..

p83-81 instructiuni tehnice pentru calculul si alcatuirea c-tiva a structurilor compuse otel beton

Documents