8/13/2019 Rafturi

1/116

Ghid pentru calculul i proiectarea la aciunea seismic a structurilor metalice de tip rafturi pentru prezentare i

depozitare n spaii comerciale. Exemple de calcul

- Redactarea I -

8/13/2019 Rafturi

2/116

i

Cuprins

1.Prevederi generale ................................................................................................................... 11.1. Domeniul de aplicare ....................................................................................................... 11.2. Documentede referin ................................................................................................... 31.3. Simboluri ......................................................................................................................... 41.4 Termenii definiii ........................................................................................................... 81.5 Tipuri de sisteme de rafturi metalice .............................................................................. 11

1.5.1. Sisteme de rafturi necontravntuite n plan vertical longitudinal i orizontal ........ 111.5.2. Sisteme de rafturi contravntuite n plan vertical longitudinal i orizontal ............ 12

2.Cerine generale de proiectare............................................................................................... 142.1 Criterii de regularitate structural................................................................................... 142.2 Reguli pentru proiectarea structurilor slab disipative ..................................................... 152.3 Reguli pentru proiectarea structurilor disipative. ........................................................... 162.4 Condiii de ancorare........................................................................................................ 162.5 Reguli suplimentare pentru elemente disipative ............................................................. 162.6 Reguli pentru conexiuni.................................................................................................. 162.7 Reguli de alctuire i proiectare pentru contravntuiri concentrice ............................... 17

3. ncrcri i grupri de ncrcri............................................................................................ 183.1 Aciuni permanente......................................................................................................... 183.2 Aciuni variabile ............................................................................................................. 183.3 Greutatea produselor paletizate ...................................................................................... 183.4 Efectul dinamic al poziionrii produselor paletizate ..................................................... 19

3.5 Aciuni accidentale produse pr in impact ........................................................................ 203.6 Aciunea seismic........................................................................................................... 203.6.1 Definirea intensitii aciunii seismice. Spectrul elastic de rspuns ........................ 203.6.2 Factorul de importan I ........................................................................................ 223.6.3 Spectrul elastic de rspuns pentru proiectarea la aciuni seismice in plan orizontal........................................................................................................................................... 233.6.4 Componenta vertical a aciunii seismice ................................................................ 233.6.5 Parametrii de proiectare pentru efectul aciunii seismice ........................................ 243.6.6 Efectul poziiei centrului de greutate al paletului .................................................... 27

3.7 Reguli de combinare a aciunilor i factori par iali de siguran .................................... 283.7.1 Combinarea aciunilor la starea limit ultim .......................................................... 283.7.2 Combinarea aciunilor la starea limit de serviciu ................................................... 28

4. Cerine de material pentru elementele de rezisten ............................................................. 305. Calculul global pentru structuri metalice de rafturi ............................................................. 33

5.1 Generaliti ..................................................................................................................... 335.2 Metode de analiz........................................................................................................... 335.3 Metode de calcul la aciunea seismic ............................................................................ 33

5.3.1 Cerine fundamentale i criterii de performan ...................................................... 335.3.2 Principii de modelare ............................................................................................... 345.3.3 Metoda de calcul cu fore laterale ............................................................................ 36

8/13/2019 Rafturi

3/116

ii

5.3.4 Metoda de calcul prin suprapunerea rspunsurilor spectrale modale ...................... 385.3.5 Metoda de calcul n domeniul deplasrilor mari ...................................................... 395.3.6 Combinarea rspunsurilor generate de componentele orizontale i vertical aleaciunii seismice................................................................................................................ 395.3.7 Calculul deplasrilor ................................................................................................ 395.3.8 Reguli pentru proiectarea sistemelor de rafturi amplasate n zone seismice ........... 405.3.9 Factori de comportare pentru sisteme disipative i slab disipative .......................... 44

6. Calculul i proiectarea asistat de experiment ale elementelor i prinderilor structurilormetalice de rafturi ..................................................................................................................... 45

6.1 Calculul caracteristicilor secionale................................................................................ 456.1.1 Efectul colurilor rotunjite........................................................................................ 456.1.2 Efectul perforaiilor .................................................................................................. 45

6.2 Efectul distorsiunii seciunii transversale ...................................................................... 476.3 Efectul flambajului local ................................................................................................ 486.4 Proiectarea elementelor diagonale .................................................................................. 496.5 Capacitatea de rezisten a elementelor contravntuirilor solicitate la ntindere ........... 496.6 Capacitatea de rezisten a elementelor solicitate la compresiune ................................. 50

6.6.1 Verificarea seciunii transversale la compresiune simpl ........................................ 516.6.2 Determinarea capacitii de rezisten la flambaj prin ncovoiere din fora axial .. 516.6.3 Lungimea de flambaj ............................................................................................... 526.6.4 Flambajul prin rsucire i flambajul prin ncovoiere-rsucire din for axial ........ 55

6.7 Proiectarea grinzilor ....................................................................................................... 576.7.1 ncrcri pe grinzi i determinarea eforturilor n grinzi ........................................... 58

6.7.2 Deformaiile grinzilor .............................................................................................. 606.7.3 Proiectarea conexiunii grind-stlp .......................................................................... 616.7.4 Grinzi solicitate la ncovoiere i rsucire ................................................................. 62

6.8 Proiectarea stlpilor ....................................................................................................... 636.8.1 Solicitarea de ncovoiere cu for axial .................................................................. 646.8.2 Solicitarea de ncovoiere cu fora axial fr considerarea pierderii de stabilitate prin ncovoiere lateral cu rsucire ................................................................................... 646.8.3 Solicitarea la ncovoiere cu for axial cu considerarea flambajuluilateral cursucire.............................................................................................................................. 656.8.4 Solicitarea de ncovoiere cu for axial de ntindere .............................................. 67

6.9 Proiectarea pieselor de nndire a stlpilor ..................................................................... 676.10 Cerine pentru contravntuirile orizontale ................................................................... 686.11 Proiectarea plcilor de baz i a ancorajelor n pardoseal .......................................... 69

6.11.1 Proiectarea plcii de baz....................................................................................... 706.11.2 Proiectarea ancorajelor ........................................................................................... 726.11.3 Proiectarea distanierilor ........................................................................................ 72

7. Condiii de exploatare..........................................................................................................738.Metode de ncercare i evaluare a rezultatelor ...................................................................... 74

8.1 Determinarea proprietilor mecanice a materialului ..................................................... 748.1.1 ncercarea la ntindere .............................................................................................. 74

http://localhost/var/www/apps/1.%20Ghindea/1.%20Contracte/16.%20Contract%20164_2012_MDRT_rafturi%20metalice/Cristi/Redactarea1/Text/Cap%207.doc#_Toc357536880http://localhost/var/www/apps/1.%20Ghindea/1.%20Contracte/16.%20Contract%20164_2012_MDRT_rafturi%20metalice/Cristi/Redactarea1/Text/Cap%207.doc#_Toc357536880http://localhost/var/www/apps/1.%20Ghindea/1.%20Contracte/16.%20Contract%20164_2012_MDRT_rafturi%20metalice/Cristi/Redactarea1/Text/Cap%207.doc#_Toc357536880

8/13/2019 Rafturi

4/116

8/13/2019 Rafturi

5/116

Ghid pentru calculul i proiectarea la aciunea seismic astructurilor metalice de tip rafturi pentru prezentare i

depozitare n spaii comerciale

- Redactarea I -

8/13/2019 Rafturi

6/116

1

1.Prevederi generale

1.1. Domeniul de aplicareStructurile metalice ale sistemelor de rafturi destinate depozitrii mrfurilor n

depozite sau spaii comerciale nu se ncadreaz n categoria structurilor decldiri. Diferenantre cele dou tipuri de structuri const n domeniul de utilizare, natura ncrcrilor,dimensiunile structurale i tipurile de elemente de rezisten. ncazul structurilor de rafturimetalice,elementele de rezisten grinzi, stlpi, contravntuiri sunt realizate, n general,din tabl ndoit la rece. Pentru a se asigura flexibilitatea nivelurilor de depozitare, stlpii sunt perforai, ceea ce permite montarea grinzilor la diferite nlimi.

Se pot ncadra n categoriastructurilor de cldiri acele structuri de rafturi careformeaz i structura de rezisten a de pozitului.Pe lng aciunile specifice structurilor derafturi amplasate n cldiri, acestea sunt supusei la aciunea vntului i a zpezii.

Acest ghid de proiectare se aplic numai la alctuirea i calculul str ucturilor metalicede rafturi am plasate n interiorul cldirilor. Acestea sunt rezemate pe plcile de planeu dinalctuirea cldirilor.La proiectarea structurilor metalice de rafturi, pe lng ncrcrile provenite din greutatealor proprie ia mrfurilor depozitatese va considera i efectul aciuniiseismice. Aceasta se transmite fie direct, prin intermediul dalelor de beton rezemate direct peteren, fie prin oscilaiile forate ale plcilor planeelor de la diferite niveluri ale cldirii n caresunt amplasate structurile de rafturi metalice. n primul caz,aciunea seismic se stabiletedirect prin intermediul spectrelor absolute ale acceleraiilor de rspuns elastic dependente deamplasament. n al doilea caz se vor stabili spectrele de rspuns deetaj corespunztoarerspunsului global al cldirii n care sunt amplasate structurile de rafturi. Principiile analizei la

aciuni seismice suntdeci aceleai ca n cazul cldirilor amplasate n zone seismice, respectivceleconinute n codul de proiectare P100-1/2013.Ghidul de proiectare elaborat introduce o serie de aspecte particulare privind

comportarea acestor tipuri de structuri metalice. Acestea se refer la: - interaciunea dintre structurile metalice de rafturi i mrfurile depozitate prin

coeficienii de corecie 1 D E , 2 D E i 3 D E ;- determinarea factorilor de comportare n funcie de modul de alctuire. Ghidul de proiectare trateaz numai aspectele privind sistemele de rafturi ca structur i

independente. n cazul n care acestea sunt legate de elementele de rezisten ale structurii

cldirii, sunt necesare analize care s in seama de interaciunea acestora. n ghidul de proiectare sunt prevzute i principiile de calcul privind grupareaaciunilor frecvente provenite din greutatea proprie a structurii rafturilor, greutatea proprie amrfurilor depozitate, ncrcri din manipulare i efectul imperfeciunilor geometricestructurale.

Spre deosebire de codul de proiectare P100-1/2013, n acest ghid de proiectare,ncrcrile care se combin cu aciunea seismic in seama de lunecarea produselor paletizate pe grinzi sau dersturnareaacestora de pe grinzi n timpul oscilaiilor forate induse demicarea terenului. Pe de alt parte, se are n vedere c, spre deosebire de cldiri, la carencrcarea util reprezint ntre 20 i 50% din ncrcrile permanente, greutatea proprie a

8/13/2019 Rafturi

7/116

2

sistemelor de rafturi reprezint circa 5% din greutatea total n careeste inclus i greutateamrfurilor depozitate. Ca urmare, distribuia mrfurilor ca ncrcri variabile va afectarspunsul structural sub aciunea seismic. De asemenea, posibilitatea cderii mrfurilor de perafturi n timpul cutremurului poate afecta capacitatea de rezisten a acestora, producnd uncolaps progresiv. Mrfurile trebuie deci aezate astfel nct sse previn cderile accidentale.Pentru a reduce mrimea forelor de inerie dezvoltate n timpul unui cutremur sever se potrealiza structuri de rafturi izolate seismic, astfel nctcderile accidentale ale mrfurilor sfieevitate.

Elementele prezentate sunt argumente suficiente pentru necesitatea tratrii particularizate a structurilor de rafturi metalice destinate depozitrii de mrfuri.

Se au n vedere i urmtoarele aspecte particulare de comportare n timpul unei aciuniseismice, dup cum urmeaz:

- rspunsul la aciuni seismice este diferit n cele dou direcii princi pale ale sistemelorde rafturi direcia longitudinal i transversal;

- amortizarea structurii de oel este majorat datorit micrii produselor din palei,lunecrii produselor paletizate pe grinzii frecrii din mbinrile semirigide dintre grinzi istlpi;

- solicitrile ciclice specifice aciunii seismice pot afecta comportarea i capacitatea derezisten a mbinrilor dintre grinzi i stlpi modelarea acestor legturi influeneaz decisivcomportarea structurii.

Deoarece prin modelare numeric nu se poate evidenia comportarea de ansamblu astructurii sau comportarea elementelor componente, sunt necesare i ncercri experimentale pentru a cuantifica capacitatea de rezisten i rigiditatea elementelor care alctuiesc structura

unui sistem de rafturi.Observarea comportrii structurilor de rafturi la cutremure, precum iexperimentele de laborator efectuate n SUA i Europa, au pus n eviden o comportare mai bun a structurilor de rafturi dect cea estimat prin calcule. Fenomenele observate aufundamentat introducerea icuantificareacoeficienilor de modificare a efectelor aciuniiseismice 1 D E , 2 D E i 3 D E . Aceti coeficieni s-au stabilit prin ncercri experimentale nlaborator, observaii in situ i prin judeci inginereti.

Ghidul conine recomandri pentru:- proiectarea rafturilor amplasate n zone neseismice;- proiectarea rafturilor amplasate n zone seismice;

- metodele de testare a elementelor componente din structura rafturilor metalice.Efectul aciunii seismice poate fi neglijat dac produsul g I a este mai mic dect g 05,0 sau dectvaloarea indicat n P100-1/2013.

8/13/2019 Rafturi

8/116

8/13/2019 Rafturi

9/116

4

1.3. Simboluri A Aciune acidental A Aria seciunii transversale Aeff Aria efectiv a seciunii transversale

A E,d Valoarea de proiectare a aciunii seismice pentru perioada de revenire de referin A g Aria brut a seciunii transversale Anet Aria net a seciunii transversale n zona mbinrii A ph ncrcare orizontal accidental din poziionarea paleilor A pv ncrcare vertical accidental din poziionarea paleilor a g Acceleraia orizontal de proiectare a terenuluiav Acceleraia vertical de proiectare a terenului b Limea seciunii transversale a stlpului (montantului) C Factor de corecie pentru moment C L,C H

Valorile limit inferioar i superioar ale factorilor de corecie pentru coeficientulde frecare ntre palet i grind

d e Deplasarea unui punct din sistemul structural produs de aciunea seismic de proiectare, determinat prin analiza liniar bazat pe spectrul de rspuns de proiectare

d g Deplasarea de proiectare a terenuluid r Deplasare relativ de nivel de proiectared s Deplasarea unui punct din sistemul structural produs de aciunea seismic de

proiectared u nlimea seciunii transversale a montantului

E Modul de elasticitate longitudinal E d Valoarea efectului produs de aciunea de proiectare E D1 Factor de modificare a spectrului de proiectare E D2 Factor de modificare a greutii paletului E D3 Factor de modificare a spectrului de proiectare E E Efect al aciunii seismice E Ed,G Efect al aciunilor altele dect cea seismic incluse n combinaia de aciuni

pentru situaia de proiectare seismic E Ed,E Efect al aciunii seismice de proiectare E Ei Valoarea efectului aciunii seismice datorit modului de vibraiei E Edx Efect al aplicrii aciunii seismice n direcia axei orizontale x E Edy Efect al aplicrii aciunii seismice n direcia axei orizontale y E Edz Efect al aplicrii aciunii seismice n direcia axeiverticale ze Limea efectiv de rezemare a plcii de baz e Excentriciti

F b Fora seismic tietoare de baz F i Fora orizontal la niveluli f k Rezistena caracteristic a materialului f t Rezistena la curgere observat la specimenul testat

8/13/2019 Rafturi

10/116

5

f u Rezistena caracteristic ultim f y Rezistena caracteristicla curgere f ya Rezistena la curgere medie f yb Rezistena la curgere de baz, egal cu f y

f y,act Rezistena real la curgere a oelului n zonele disipative G Modul de elasticitate transversalG Greutate total pe o grind Gk Valoarea caracteristic a aciunii permanente

g Acceleraia gravita ional h nlimea nivelului de depozitare

I Moment de inerie axial al seciunii transversale I T Moment de inerie la torsiune liber al seciunii transversale I Moment de inerie sectorial (la torsiune cu deplanare mpiedicat)

i Raza de inerie a seciunii transversalei0 Raza de inerie polar a seciunii transversale K Factorul lungimii efective (al lungimii de flambaj)k 0 Rigiditatea conectorului grind-stlpk s Coeficient corespunztor numrului de teste

L Lungimea grinziil Lungime efectiv sau lungime de flambaj

M Moment ncovoietor M E,tot Masa total a raftului pentru analiza seismic

M Rd Valoarea de proiectare a rezistenei seciunii transversale la moment ncovoietor mi, m j Mase n analiza spectrului de rspuns N For axial N cr Fora criticde flambaj Euler N db,Rd Capacitatea de rezisten la flambaj prin distorsiune N b,Rd Capacitatea de rezisten la flambaj N c,Rd Capacitatea de rezisten la compresiune N Ed Fora axial de proiectare din aciunea seismic N Ed,G Fora axial din alte aciuni dect cea seismic incluse n combinaia de aciuni

pentru situaia de proiectare seismic N pl,Rd Capacitatea de rezisten plastic de proiectare a seciunii la for axial N u,Rd Capacitatea de rezistende proiectareultim a seciunii nete la for axial N Sd Fora axial de compresiune din ncrcri de proiectare P cr,E Fora critic de flambaj pentru bara dublu articulat P tot ncrcarea gravitaional total la un anumit nivel n situaia de proiectare seismic Rm Valoarea medie a rezultatelor ajustate ale testelorn Numr de teste nc Numr de stlpi (montani) n lungul raftului n s Numr de niveluri de depozitare pe grinzi (nu i pe pardoseal)

8/13/2019 Rafturi

11/116

6

Q ncrcare variabil Q ncrcare pe grind pentru poziionarea planificat a paletului Qe ncrcare pe grind pentru poziionarea paletulului cu deviere maxim de la cea

planificat Qk,i Valoarea caracteristic a aciunii variabile Q P ncrcarea de proiectare din palet Q P,dat ncrcarea din palet specificat n contract Q ph ncrcare orizontal provenit din manipularea produselor Q pv ncrcare vertical provenit din manipularea produselor Qu Greutateaunitii de ncrcare q ncrcare distribuit uniform q Factor de comportareq' Factor de comportare corectatqd Factor de comportare pentru deplasri

s i, s j Deplasrile maselormi, m j n modul fundamental de vibraie Rd Rezistena de proiectare a elementului R fy Capacitatea de rezisten plastic a elementului disipativ conectat R F Factor de reducere asociat gradului de umplere a raftuluiS e(T ) Ordonata spectrului de rspuns elastic S d (T ) Ordonata spectrului de rspuns de proiectare S ve(T ) Ordonata spectrului de rspuns elastic vertical S vd (T ) Ordonata spectrului de rspuns de proiectare vertical T Perioada de vibraie a unui sistem liniar cu 1 GLDT 1 Perioada fundamental de vibraie a unui sistem cu n GLDT B, T C Limitele domeniului cuacceleraii spectrale constanteT D Valoarea perioadei care definete nceputul domeniului de deplasri spectrale

constanteT k Perioada de vibraie a moduluik V For tietoare V For vertical V cr Valoarea critic elastic a ncrcrii verticale V Ed Fora tietoare de proiectare n situaia seismic

V Ed,G Fora tietoare din alte aciuni dect cea seismic incluse n combinaia de aciuni pentru situaia de proiectare seismic V Ed,E Fora tietoare de proiectare din aciuni seismiceV tot Fora tietoare seismic de nivel total W Modul de rezisten al seciunii transversale W Greutatea paletuluiW E Greutatea paletului pentru analiza seismic W i, W j Greutatea corespunztoare maselor mi, m j

z i, z j nlimile de nivel ale maselormi, m j Coeficient de dilatare termic a materialului

8/13/2019 Rafturi

12/116

7

Factor de corecie pentru limita de curgere Factor al imperfeciunilor Valoarea limit inferioar a factorului pentru spectrul de proiectare A Coeficient al clasei de seciune

Factor de reducere a tensiunilor pentru flambaj (coeficient de flambaj) Deplasare Coeficient asociat imperfeciunii din deplasare lateral 0 Coeficient asociat imperfeciunii iniiale din abaterea de la verticalitate s Coeficient de slbire a conectorului de la captul grinzii Factor parial de siguran A Factor parial de siguran pentru ncrcri accidentale GA Factor parial de siguran pentru ncrcri permanente I Factor de importan L Factor parial de siguran pentru ncrcri M Factor de siguran pentru material M 0 Coeficient parial de siguran pentru material M 2 Coeficient parial de siguran pentru mbinare QA Factor parial de siguran pentru ncrcri variabile ov Factor de suprarezisten de proiectare pb Coeficient al rezistenelor reziduale post-flambaj Factor de corecie al spectrului n funcie de amortizare

Coeficient de zveltee Coeficient de zveltee adimensional Coeficientul lui Poissonal contraciei transversale

S Coeficient de frecare ntre palet i grind Rotire Factor de sensibilitate pentru deplasarea relativ de nivel p Parametrul capacitii de rotire azonei de aticulaie plastic

Densitatea materialului Coeficient de suprarezisten Coeficientul de amortizare vscoas, exprimat ca procent din amortizarea critic 2,i Coeficient parial de reducere a ncrcrilor variabile

8/13/2019 Rafturi

13/116

8

1.4 Termeni i defini iiAciune accidental Aciune n general de scurt durat, dar de intensitate mare, puin

probabil s apar pe durata de via a unei structuri Analiz global Determinarea eforturilor i deplasrilor pentru structura spaial a

raftului solicitat de diferite aciuni Bulon de ancoraj Dispozitiv cu care se fixeaz placa de baz n pardoseal Cadru transversal Cadru format pe direcia scurt a raftului de doi stlpi (montani) i

contravntuiri n diferite configuraii Compartiment Zon de depozitare la un anumit nivel ntr -un raft, delimitat de dou

cadre transversale; n cazul rafturilor duble, aceast zon corespundeunei singure pri a raftului

Conector la capetelegrinzii

Element sudat saun alt mod integrat n grind, avnd boluri sau altedispozitive care se introduc n perforaiile stlpilor (montanilor)

Contravntuiriverticale

Contravntuiri n planul vertical paralel cu direcia lung a raftuluidin spatele acestuia, unde nu se f ac operaii de manipulare a produselor

Deschidere Distana ntre cadrele transversale msurat n lungul raftului Distanier Component care face legtura i fixeaz distana ntre cadrele

transversale ale rafturilor dubleGrind longitudinal Element structural orizontal care face legtura ntre dou cadre

transversale, pe direcia lung a raftului Element rigidizat alseciunii transversale

Parte din seciunea transversal conectat la restul seciunii de-alungul ambelor muchii longitudinale

Element nerigidizat alseciunii transversale

Parte din seciunea transversal conectat la restul seciunii de-alungul unei singure muchii longitudinale

ncrcare de poziionare

ncrcare datorat manipulrii produselor la depozitarea i scoaterealor din raftncrcare unitar

(standard)ncrcare corespunztoare unui articol depozitat individual, cum ar fiun palet, un container, o cutie sau un pachet, care poate fi poziionatsau retras din raft ntr-o singur operaie

ncrcare pedeschidere

Greutateatotal admisibil pe odeschiderecorespunztoare tuturorncrcrilor unitare, mai puin cele depozitate direct pe pardoseal

Lot de oel Cantitate de oel cu aceleai specificaii, produs de un furnizor la unanumit moment

Material de baz Foi de tabl plate sau n role din care se obin elementele structuraleale rafturilor prin presare sau laminare

Palet Platform orizontal rigid pe care se grupeaz produsele careformeaz o ncrcare unitar; majoritatea paleilor sunt din lemn, dar pot fi i din plastic sau oel.

Pierdere de stabilitate Deplasare orizontal a structurii adugat la abaterea iniial de laverticalitate

Plac de baz Component structural conectat la baza stlpului pentru a permitefixarea sa n pardoseal i pentru a distribui ncrcarea la pardoseal

Plcu de egalizare Component aflat ntre placa de baz i pardoseal care permiteaezarea raftului la nivel

Raft simplu Raft accesibil pe o singur parte n lungul su Raft dublu Raft accesibil pe ambele pri n lungul su, alctuit din dou rafturi

simple aezate spate n spate, legate prin distanieri

8/13/2019 Rafturi

14/116

9

Rsucire (distorsiune) Tendina unui element format la rece de distorsionare brusc aseciunii transversale cnd este tiat dintr -un element mai lung

Sistem decontravntuireorizontal

Sistem alctuit din contravntuiri i grinzi de legtur n planorizontal, la fiecare nivel de depozitare, care nu preia ncrcri din produse i care, mpreun cu contravntuirile verticale, asigur

stabilitatea sistemului de rafturiStlp (montant) Element structural vertical avnd n lungul su numeroase perforaiiegal distanate ntre ele, pe care se fixeaz grinzile i alte elemente

n figura 1.1 se prezintun exemplu de amplasare a sistemelor de rafturi metalice ntr-un depozit i termenii afereni. n figura 1.2,a se pot identifica elementelede rezisten alestructurilor rafturilor metalice, exemplificate pe un raft dublu. n figura 1.2,b se prezint unraft simplu cu contravntuiri n plan vertical longitudinal i n plan orizontal.

a - zon de circulai e; b - pasaj pentru persoane; c - distana ntre montani n lungul raftului(deschidere); d - pasaj pentru persoane/utilaje; e - compartiment; f - nivel de depozitare;

g - zona de ncrcare/descrcare produs e; h - raft simplu; i - raft dublu; j - alee de circulaie

Fig. 1.1. Amplasarea sistemelor de rafturi metalice n depozit

8/13/2019 Rafturi

15/116

10

a - cadru transversal;b - grind longitudinal ;c - grind transversal pentru rezemarea

paleilor; d - dorn de blocare pentru elementul de

conectare a grinzii pe montant;e - element de conectare a captului

grinzii pe montant; f - plac de baz ;

g - protecie montant ;h - element de reazem pentru sprinklere;

i - montant; j - distanier ntre montanii cadruluivertical;k - p lcue de egalizare ;l - bulon de ancoraj.

a

b

Fig. 1.2. Elementele componente ale sistemelor de rafturi metalice

8/13/2019 Rafturi

16/116

11

1.5 Tipuri de sisteme de rafturi metaliceSistemele de rafturi metalice pot fi alctuite din punct de vedere structuraldup cum

urmeaz: - structuri fr contravntuiri n plan vertical longitudinal i n plan orizontal; - structuricu contravntuiri n plan vertical longitudinal i n plan orizontal. De regul, n plan vertical transversal, structurile destinate depozitrii produselor

paletizate sunt prevzute cu contravntuiri transversale.

1.5.1. Sisteme de rafturi necontravntuite n plan vertical longitudinal i orizontal n figura 1.3se prezint un astfel de sistem de raft. Stabilitatea n plan vertical

longitudinal este asigurat prin modul de alctuire a mbinrilor dintre stlpi i grinzi,asigurndu-se noduri rigide.

Vedere longitudinal Vedere transversal

1

2 l l l l b

b ba c

4

3

5

Vedere n plan

b

a

c

b

b

l l l l

1 - grinzi, 2 - stlpi (montan i), 3 - legturi la partea superioar,4 - leg turi scurte (distan ieri) ntre rafturi, 5 - contravnturi

Fig. 1.3 Sistem de rafturi necontravntuite n plan vertical longitudinal i n plan orizontal

8/13/2019 Rafturi

17/116

12

n plan vertical transversal, n direcia scurt a rafturilor, sunt prevzute contravntuiri.De asemenea, n cazul rafturilor duble se prevd i legturi scurte (distanieri) ntre rafturi,dispuse pe nlime, la fiecare nivel de depozitare. n cazul rafturilor obinute prin combinaiaunui raft simplu cu un raft dublu, cu zon de trecere ntre acestea, se prevd legturitransversale i la partea superioar a rafturilor.

1.5.2.Sisteme de rafturi contravntuite n plan vertical longitudinal i orizontalAceste sisteme de rafturi se adopt dac forele orizontale provenite din aciunea

seismic sunt importante. Contravntuirile se plaseaz n panourin plan vertical longitudinali n plan orizontal astfel nct s asigure stabilitatea sistemelor de rafturi. Pentru evitareaapariiei unor forme antisimetrice de pierdere a stabilitii, panourile contravntuite se vor plasa simetric n lungul sistemelor de rafturi (fig. 1.4.).

Vedere longitudinal Vedere transversal

1 2 1

3 l l l l l

4

6

1

5

b c be b Vedere n plan

1 1

6 6 6

1 1

b

c

b

b

e

l l l l l

1 - contravntuiri verticale, 2 - grinzi, 3 - stlpi (montani), 4 - contravntuiri transversale,5 - legt uri scurte ntre sistemul de contravntuiri verticale i raft, 6 - legturi transversale superioare

Fig. 1.4 Sistem de rafturi cu contravntuiri n plan vertical longitudinal i orizontal

8/13/2019 Rafturi

18/116

13

Contravntuirile verticale din planul longitudinal sunt eficiente numai dac sunt prinserigid de rafturi (fig. 1.4).

n figura 1.5se prezint comportarea sistemelor de rafturi la deplasri longitudinale ncazul unor legturi transversale flexibile sau rigide.

a. legturi flexibile b. legturi rigide

Fig. 1.5 . Comportarea sistemelor de rafturi la deplasri longitudinale

8/13/2019 Rafturi

19/116

14

2.Cerine generale de proiectare

2.1 Criterii de regularitate structural Se recomand realizarea unor structuri pentru sisteme de rafturi regulate n plan in

elevaie din punct de vedere geometric, al dispunerii rigiditii elementelor i a maselor .Practic, este imposibil de a imagina toate posibilitile de dispunere a mrfurilor pentru oriceconfiguraie de produse ambalate. Pentru configuraii geometrice regulate se poate considerac i dispunerea maselor ndeplinete condiia de regularitate.Pentru cele dou direcii principale ale sistemelor de rafturi este necesar ndeplinireaurmtoarelor condiii:

a) n direcie transversal - rigiditate regulata cadrelor transversale;- dispunerea diagonalelorcontravntuirilor transversale pe toat nlimea raftului;- asigurarea unui raport mai mic dect 2 ntre distanadintre grinzi pe vertical idistanadintre pardoseal i primul nivel dedepozitare.Aceast condiie poate s nufie respectat dac primul nivel de depozitarese afl la o nlime mai mic de 1 m.

b) n direcie longitudinal - dispunerea contravnturilor verticale pe ambele fee ale raftului sau realizarea desisteme de rafturi necontravntuite vertical n direcie longitudinal; rafturilecontravntuite ntr-un singur plan verticalnu ndeplinesc condiia de regularitate n plan;- dispunerea grinzilor la acelai nivel pe toat lungimea raftului; - asigurarea unui raport mai mic dect 2 ntre distana dintre grinzi pe vertical idistana dintre pardoseal i primul nivel de depozitare.Se acceptun raport mai mare

ca 2 dac primul nivel de depozitare se afl la o nlime mai mic de 1 m.- dispunerea continu a contravntuirilorverticale de la pardoseal la ultimul nivel(fig. 2.1). n cazul n care contravntuirile sunt dispuse doar la cteva niveluri (fig. 2.2,fig. 2.3), structura de rafturi se consider neregulat n elevaie.

Fig. 2.1 Configuraii regulate n direcia longitudinal

8/13/2019 Rafturi

20/116

15

Fig. 2.2 Configuraii neregulate de contravntuiri n direcia longitudinal

a b Fig. 2.3 a. Configuraii neregulate de contravntuiri n plan i n elevaie; b. Configuraii regulate de contravntuiri n plan i neregulate n elevaie

2.2 Reguli pentru proiectarea structurilor slab disipativen cazul elementelorde rezisten care intr n alctuirea structurilor de rezisten

la cutremur se vor respecta regulile pentru materiale date n capitolul 4.Pentru structuri slab disipative se vor respectaurmtoarele reguli: - capacitatea de rezisten a elementelor componente i a mbinrilor acestora se

determin conform SR EN 1993-1i SR EN 15512, n funcie de domeniul de comportareconsiderat elastic sau plastic;

- piuliele elementelor ntinse trebuie s fie strnse corespunztor ;

- se va considera un factor de comportareq > 1,5 n cazul n careseciunileelementelor care particip la preluarea forelor seismice sunt din clasa 1, 2 sau 3;- se permit contravntuiri transversale n K, D, Zi X fr bare orizontale ntre ele.

Barele comprimatei mbinrile acestora se consider solicitate n domeniul elastic decomportare;

- n cazul mbinrilor care lucreaz prin forfecare realizate din uruburi,capacitatea de rezisten la forfecaretrebuie sfie cu 20% mai mare dect capacitatea derezisten la strivire. Aceast cerin nu este obligatorien cazul n care capacitatea derezisten la strivire este mai mare dectfora tietoare obinut din gruparea seismic pentru un calcul elastic, cuq = 1,0 .

- capacitateade rezisten a conexiunilor poate fi mai mic dect eforturile dingruparea seismic obinute pentru un calcul elastic, cuq = 1,0 .

8/13/2019 Rafturi

21/116

16

2.3 Reguli pentru proiectarea structurilor disipativeSe vor proiecta ca elemente disipative acele elemente de rezisten pentru careintrarea

n domeniul plastic, flambajul local sau incursiunile ciclice plastice nu produc pierderea destabilitate a structurii n ansamblu.

Capacitatea de rezisten a elementelor i a mijloacelor de mbinare din zoneledisipative se va realiza folosind regulile din SR EN 1993-1i SR EN 15512 asociate unuirspuns n domeniul elastic sau plastic.

Elementele nedisipative, cum ar fi stlpii,i mbinrile elementelor disipative trebuies posede suficient capacitate de rezisten pentru a permite dezvoltarea deformaiilor plastice ciclice n elementelei zonele pr oiectate ca disipative.

2.4 Condi ii de ancorareProiectantul plcilor din beton n care se ancoreaz bazele stlpilor structurilor de

rafturi trebuie s specifice rezistena de rupere i la smulgere a ancor elor nglobate n beton.n cazul aciunii seismice, betonul se consider fisurat cnd:

33.05.2 g

a g (2.1)

133.05.2 C

g T g

a (2.2)

2.5 Reguli suplimentare pentru elemente disipativeProiectareaelementelor disipative trebuie s urmreasc conceptele din codul de

proiectare P100-1/2013, inclusiv cerinele de suprarezisten pentru elementele i mbinrilestructurii care trebuie s nu urmeze incursiuni n domeniul plastic.

2.6 Reguli pentru conexiuniConexiunileelementelor disipative trebuie s posede suficient suprarezisten pentru

a permite deformarea plastic a elementelor disipative pe care le conecteaz. Pentru mbinricu uruburi sau cu cordoane de sudur , condiia de suprarezisten se scrie sub forma:

fyovd R R 1.1 (2.3)

Rd este capacitatea de rezisten a mbinrii conform SR EN 1993-1-8; R fy este capacitatea de rezisten plastic a elementelor disipative conectate; ov suprarezistena oelului folosit (de regul ov =1,25 ).

uruburile trebuie s fie din clasa 8.8 sau 10.9. Capacitatea de rezisten a uruburilorforfecate trebuie s fie cu 20% mai mare dect capacitatea de rezisten a elementelormbinate.

mbinrile proiectate ca s contribuie la disiparea energiei induse de aciunea seismictrebuie s fie ncercate experimental.

8/13/2019 Rafturi

22/116

8/13/2019 Rafturi

23/116

18

3. ncrc ri i grup ri de nc rcri

Se vor considera efectele aciunilor permanente, variabile, accidentale din manipulrii din seism, corespunztoare sistemelor de rafturi metalice amplasate n cldiri. Ca urmare,nu se consider aciunea vntuluii a z pezii specifice structurilor amplasate n exterior.Efectul sistemelor de depozitare asupra structurii de rezisten a cldirii n care sunt amplasatenu este cuprins n prezentul ghid. Se va consulta SR EN 15512:2008.

3.1 Ac iuni permanenten categoria aciunilor permanente intr greutatea proprie a structurilor de rafturi

metalice, precumi greutatea eventualelor sisteme de ventilaie, aer condiionat, instalaii desesizarei stingerea incendiilor prinse de structura metalic.

3.2 Ac iuni variabile

Se consider urmtoarele aciuni variabile:- greutatea produselor paletizate depozitate pe rafturi;- efectul imperfeciunilor provenite din modul de execuie a cadrelor transversale,contravntuirilori altor elemente structurale, din plasarea ncrcrilor, etc.;- impactul aciunilor accidentale induse prin manipularea produselor care sedepoziteaz;- aciunea seismic.

3.3 Greutatea produselor paletizate

n analiza global se consider c toate rafturile sunt uniform ncrcate. Greutateamaxim a produselor paletizate se specific de ctre beneficiarul sistemului de rafturii sedetermin pe baza greutii specifice a produsului paletizat. Grinzile se vor proiecta lancrcarea maxim estimat. Nu se vor considera dep iri ale ncrcrilor pe rafturi.

La proiectarea montanilor se vor considera toate rafturile ncrcate cu produse,ipotez care va conduce la cea mai mare solicitare a stlpilor.

Efectul aezrii aleatoare a produselor pe rafturi poate fi neglijat dac nu se produce odep ire mai mare de 12% a strii de eforturi n raport cu o ncrcare simetric a grinzilor. ncaz contrar, dac poziionarea produselor pe rafturi este cunoscut, efectul aezrii loraleatoare n proiectarea grinzilor poate fi inclus astfel:

QQ ' (3.1)Cu notaia

QQe (3.2)

n careQ este ncrcarea pe grind pentru poziionarea planificat a paletului,

eQ este ncrcarea pe grind pentru poziionarea paletulului cu deviere maxim de la cea planificat,

8/13/2019 Rafturi

24/116

19

dac 12,1 0.1 24,112,1 24,12 (3.3)24,1

3.4 Efectul dinamic al pozi ion rii produselor paletizateDac paleii sunt aezai pe rafturi cu mijloace mecanice, se va considera un efect

dinamic vertical suplimentar prin majorarea cu 25% a ncrcrii statice verticale permanentecare se poziioneaz n cea mai defavorabil poziie. Cu aceast ncrcare majorat secalculeaz grinzilei mbinrile acestora cu elementele adiacente.

n cazul bunurilor plasate manual, factorul de impact se consider 2. Ca urmare,ncrcarea paletului depozitat manual n cea mai defavorabil poziie se majoreaz cu 100%.

Nu se consider efectul dinamic produs prin manipularea paleilor la proiectarea

stlpilor (montanilor)i la calculul deplasrilor la SLS.Operaiile de manipulare pot inducei for e orizontale n sens transversal saulongitudinal sistemelor de rafturi, phQ . Aceste for e orizontale suplimentare se introduc n ceamai defavorabil poziie, dar nu simultan pe cele dou direcii.

Dac bunurile sunt aezate cu echipamente mecanice manipulate manual, se vorintroduce urmtoarele for e orizontale:

- pentru rafturi pn la m0,3 nlime, kN Q ph 5,0 aplicat la orice nlime;- pentru rafturi cu m H 0,6 nlime, kN Q ph 25,0 aplicat la partea superioar arafturilor sau kN Q ph 5,0 aplicat la orice nivel cu nlimea m H 0,3 , n funciede situaia cea mai defavorabil;- pentru rafturi cu nlime intermediar m H m 0,60,3 , fie se aplic la parteasuperioar o for orizontal care se obine prin interpolarea liniar a valorilor de lacazurile anterioare, fie se introduce o for orizontal kN Q ph 5,0 la orice nlimede raft m0,3 , n funcie de situaia cea mai defavorabil.

n cazul poziionrii mecanizate automate a bunurilor, se va aplica o for orizontal minim kN Q ph 25,0 n cea mai defavorabil poziie i la orice nlime de raft.

n cazul aezrii manuale a bunurilor, se va considera o for orizontal kN Q ph 25,0 .Pentru a evita cazuri suplimentare de ncrcare, efectul for elor orizontale concentrate

din manipulare n direcia longitudinal se nlocuiete cu o for distribuit uniform la toatenivelurile de rafturi, avnd rezultanta phQ2 .

Pentru determinarea efectelor ncrcrilor orizontale de manipulare n direciatransversal se vor considera situaii de ncrcare la partea superioar a raftului pentru aobine eforturi maxime n contravntuirile transversale, respectiv la mijlocul grinzilor pentru aobine momente ncovoietoare maxime n raport cu axa de iner ie de minim.

De regul, efectul for elor orizontale suplimentare nu este considerat n analiza global a rafturilor, ci la dimensionarea elementelor componente ale sistemelor de rafturi.

8/13/2019 Rafturi

25/116

20

3.5 Ac iuni accidentale produse prin impactAcest tip de aciuni este generat de mijloacele mecanice de manipulare a produselor

paletizate care, n cazul unor manevre greite, pot lovi accidental montanii la baz sau chiarstructura la nivelul rafturilor. Pentru a reduce efectul impactului orizontal, se asigur proteciisuplimentare a elementelor verticale direct expuse. Astfel:

- se protejeaz stlpii poziionai lng cile de acces cu manoane metalice cu onlime de circa mm400 de la nlimea pardoselii de rezemare;- elementele de protecie trebuie s fie capabile s absoarb o energie de cel puin

Nm400 n orice direcie i la orice nlime ntre m40,010,0 ;- elementele de protecie trebuie s asigure un spaiu liber fa de montani, astfelnct acetia s nu fie afectai n cazul unui impact accidental;- elementele structurale ale rafturilor aflate deasupra paleilor trebuie s fieverificate la o for vertical accidental pv A pentru care factorul par ial de

siguran este 0,1 A . n cazul plasrii paleilor cu mijloace mecanice manipulatemanual, kN A pv 0,5 . n cazul plasrii paleilor cu mijloace mecanice automate,

kN QkN u 55,025,0 , n care uQ este greutatea unitii de ncrcare;- for ele orizontale produse de impactul cu montanii se vor aplica la m40,0deasupra pardoselii pe latura expus n lungul rafturilor. n cazul mijloacelormecanice manipulate manual, acestea vor fi kN A ph 5,2 n sens transversal spreinteriorul rafturilor, kN A ph 25,1 n direcia longitudinal a sistemului de rafturi.n cazul mijloacelor mecanice automate, kN A ph 5,0 att n direcie longitudinal,

ct i n direcie transversal. Aceste ncrcri nu se aplic simultan.

3.6 Ac iunea seismic Aciunea seismic se consider conform P100-1/2013. Sistemele de rafturi metalice se

consider elemente nestructurale.Aciunea seismic este descris prin spectrul elastic de r spuns, care este dependent de

amplasament. Spectrul elastic de r spuns este definit n codul de proiectare la seism acldirilor, P100-1/2013, n capitolul 3, Aciunea seismic, i n anexa A, Aciuneaseismic: Definiii i prevederi suplimentare.

Aciunea seismic este descris prin dou micri ortogonale n plan orizontal,considerate independentei definite prin acelai spectru de r spuns elastic, i printr-ocomponent asociat micrii n direcia vertical.

3.6.1 Definirea intensitii aciunii seismice. Spectrul elastic de r spunsConform codului P100-1/2013, aciunea seismic corespunde unui interval mediu de

revenire IMR = 225 ani, respectiv unei probabiliti de depire de 20% n 50 de ani.Spectrul acceleraiilor absolute de r spuns elastic definit conform P100-1/2013 cu

urmtoarele relaii se consider valabili pentru sistemele de rafturi metalice:

8/13/2019 Rafturi

26/116

21

BT T 0 g B

e aT T

T S 15,21

(3.4)C B T T T g e aT S 5,2

DC T T T g C

e aT T

T S 5,2

sT T D 5 g DC e aT T T

T S 25,2

n care: T S e reprezint spectrul acceleraiilor absolute de r spuns elastic

T reprezint perioada de vibra ie elastic a sistemului cu un grad de libertate echivalent BT este limita inferioar a domeniului cu r spuns spectral constant n acceleraii

C T este limita superioar a domeniului cu r spuns spectral constant n accelera ii

DT este limita inferioar a domeniului n care r spunsul spectral elastic n viteze esteconstant

g a este accelera ia terenului pentru proiectare, n func ie de amplasament este factorul de corec ie a r spunsului elastic spectral n accelera ii absolute,

dependent de fraciunea din amortizarea critic a materialului,

55,05

100

(3.5)

unde0 este frac iunea din amortizarea critic exprimat n procente a materialului din care

este alctuit sistemul de rafturi (de regul, pentru rafturi din oel cu conexiuni

semirigide, conform FEM 10.2.08, 03,00 i 118,13510

).

Hazardul seismic este exprimat prin acceleraia de vrf a terenului n amplasament( g a ), ale crei valori sunt prezentate n figura 3.1, Zonarea valorilor de vrf ale acceleraieiterenului pentru proiectarei n tabelul A1 din anexa A a Codului de proiectarea seismic pentru cldiri, indicativ P100-1/2013. Perioadele de col BT , C T i DT sunt indicate n tabelul

3.1 din acelai cod, reprodus mai jos, iar valoareaC T este indicat n figura 3.2 din codi ntabelul A1 din anexa codului.

Tabelul 3.1C T [sec] 0.7 1 1.6

BT [sec] 0.14 0.2 0.32

DT [sec] 3 3 2

8/13/2019 Rafturi

27/116

22

n cazul n care sistemele de rafturi sunt aezate la niveluri superioare cotei terenului,se va utiliza spectrul de etaj pentru r spunsul elastic n acceleraii absolute. Spectrele de etajtrebuie s fie furnizate de proiectantul cldirii n care se vor amplasa rafturile.

3.6.2 Factorul de importan I Perioada medie de recuren poate fi modificat prin intermediul factorului deimportan. De regul, pentru un interval mediu de recuren de 225 de ani, 0,1 I .

Dac nu sunt cerine speciale prin con inutul temei de proiectare, factorul deimportan pentru sistemul de rafturi se alege conform tabelului 3.2i exemplului din fig. 3.1.Beneficiarul lucr rii poate specifica clasa de importan i perioada de utilizare a sistemuluide rafturi. n cazul ac iunii seismice, perioada minim de exploatare a sistemului de rafturi nu poate fi mai mic de 30 de ani. De regul, factorul de importan al sistemului de rafturi nu poate fi mai mare dect cel al cldirii n care este amplasat.

Tabelul 3.2Clasa de

importan Descriere depozitFactor de importan

Perioada de exploatare50 de ani 30 de ani(2)

I Operaiile de depozitare sunt automatizateGradul de acces al publicului este redus (1) 0.8 0.67

II Condi ii standard de depozitare, inclusiv nzona de sortare a mrfurilor 1.0 0.84

III Publicul are acces n zonele comerciale 1.2(2) IV Produsele depozitate sunt periculoase 1.4(2)

Observaii:(1) - Condi iile standard de depozitare presupun numai accesul persoanelor autorizatei al

persoanelor care manipuleaz produsele depozitate;- Spa iul de depozitare cu un grad redus de acces este deservit de cel mult 5 lucr tori prezen i simultan n spa iul de depozitare;- Aria de depozitare este fie aria nchis de pereii perimetrali ai depozitului, dac acetia exist, fie aria ocupat de structurile rafturilor la care se adaug ariacorespunztoare unei l imi egale cu dublul valorii maxime a nlimii rafturilor sau anlimii la care ajung produsele depozitate, msurat de la planeul pe care reazem rafturile;- Se pot prevedea clase de importan superioare clasei I dac riscul asociatcondi iilor de lucru o impun.

(2) - Factorul de importan nu poate fi modificat pentru sistemele de rafturi din clasele IIIi IV.

(1) Zona de sortare / cu condiii standard de depozitare clasa a II-a de importan (2) Depozit cu operaii automatizate / grad de acces redus clasa I de importan

Fig. 3.1. Definirea factorului de importan

1

2

8/13/2019 Rafturi

28/116

23

3.6.3 Spectrul de proiectare la aciuni seismice n plan orizontalInterac iunea dintre produsele paletizate, precumi capacitatea de absorb ie a energiei

prin deforma iile plastice ale elementelor metalice componente, dari natura conexiunilordintre acestea permit reducerea spectrului elastic de r spuns. Aceast reducere se ob ine prin

modificarea spectrului de proiectare din P100-1/2013 cu factorii1 D E i 3 D E , conform paragrafului 3.6.5. Spectrul de proiectare definit n P100-1/2013 se ob ine prin reducereaspectrului elastic de r spuns cu factorul de comportareq care exprim ductilitatea iamortizarea structurii rafturilor de depozitare.

Spectrul de proiectare T S d pentru componentele orizontale ale micrii seismice sedefinete cu relaiile:

BT T 0 g B

I d aqT T

T S

15,21

(3.6)C B T T T g I d aqT S 5,2

DC T T T g g C I d aaT T

qT S 5,2

sT T D 5 g g DC I d aaT T T

qT S 2

5,2

n care:q este factorul de comportare;

I este factorul de importan atribuit sistemului de rafturi;

este un factor care definete limita inferioar a valorii spectrale normalizate. Serecomand 2,0 , valoare care corespunde la o for seismic de proiectare minim decca 20% din for a de iner ie de corp rigid asociat sistemului de rafturi cu ncrcrilecaracteristice corespunztoare combinaiei seismice.

3.6.4 Componenta vertical a aciunii seismiceSpectrul de proiectare corespunztor componentei verticale a ac iunii seismice,

T S vd , se exprim cu aceleai relaii ca i spectrul de proiectare pentru componenteleorizontale ale aciunii seismice, n care acceleraia terenului n amplasament se nlocuiete cu

g a7,0 . Componenta vertical a ac iunii seismice se va utiliza n mod obligatoriu pentruelementele din fig. 3.2.

(a) Console(b) Grinzi pe care reazem stlpi(c) Stlpi adiaceni elementelor de la puncteleanterioare

Fig. 3.2. Elementele principale de rezisten caretrebuie verificate la ac iunea seismic vertical

a

a

a

ccc

b

8/13/2019 Rafturi

29/116

24

3.6.5 Parametrii de proiectare pentru efectul aciunii seismiceSpectrul de proiectare redus, utilizat pentru calculul structurilor de rezisten ale

rafturilor metalice, se ob ine cu rela ia: T S E E T S d D Dred d 3,1,, (3.7)

n care: T S d este spectrul de proiectare definit n seciunea 3.6.3;

1, D E i 3, D E sunt factori de reducere a spectrului de proiectare T S d , astfel nct4,03,1, D D E E .

Factorul 1, D E exprim posibilitatea lunecrii paletului pe grinzile structurii raftului ntimpul micrii seismicei depinde de:

- intensitatea ac iunii seismice;- numrul de niveluri cu ncrcri, masa total i flexibilitatea sistemelor de rafturi

exprimate prin perioada dominant de vibra ie n direc ia considerat;- for a maxim orizontal care poate fi transmis de palet la grinzile pe care reazem,exprimat n funcie de coeficientul de frecare.n relaia

0,12,0;4,0max

11, g T S

E e

S D

(3.8)

S este coeficientul de frecare;

1T este perioada fundamental de oscila ie a structurii n direc ia de calcul;

1T S

e este ordonata spectrului elastic de r spuns pentru o amortizare de 3%.

Factorul 1, D E se determin folosind valoarea de referin a coeficientului de frecaredin tabelul 3.3. Dac paletul este mpiedicat s lunece prin diferite dispozitive de blocare, seconsider 0,11, D E .

Factorul 3, D E ine seama de comportarea dinamic a structurilor de rafturi metaliceobservat n timpul testelor pe mese vibrantei ulterior unor cutremure. Valoarea acestuifactor se consider :

667,032

3, D E (3.9)

Coeficientul de frecare depinde de materialul din care este alctuit paletuli de tipulde acoperire a grinzii (vopsea, galvanizare, etc.). Nu au fost determinate experimentaldiferene ntre coeficientul de frecare stabilit la aciuni staticei, respectiv, dinamice.

Posibilitatea lunecrii paleilor n plan orizontal pe grinzi trebuie evaluat considerndacceleraia la fiecare nivel, folosind un coeficient de frecare redus,

S LC n care LC este un factor care evalueaz inferior valoarea coeficientului de frecare,

67,03

2 LC

(3.10)

8/13/2019 Rafturi

30/116

25

Tabel 3.3 Valori recomandate pentru coeficientul de frecare palet-grind

Materiale n contact Mediu ambiantCoeficientul de frecare

de referin S Grinzi metalice cu orice tip

de acoperire Palet din lemn Condiii de depozit 0,37Grinzi metalice cu orice tipde acoperire Palet din plastic sau tabl

Condiii de depozit 0,15

Grinzi metalice cu orice tipde acoperire Palet din lemn

Depozitare la rece 0,30

Grinzi din oel cu orice tip deacoperire Palet din plastic sau tabl

Depozitare la rece 0,10

Grinzi din oel cu orice tip deacoperire Palet din lemn Depozit frigorificPalet umed 0,10

Calculul local al efectului aciunii seismice asupra grinzilor n plan orizontal serealizeaz folosind o for orizontal care nu va dep i valoarea

W C F S H H (3.11)

n careW reprezint greutatea paletului acceptat la proiectarea raftului, iar H C este un factorcare evalueaz superior coeficientul de frecare,

5,123

H C (3.12)

sau prin calculul lui 1, D E , pe baza coeficientului de frecare modificat S H C i a spectruluielastic de r spuns.

La proiectarea sistemului de rafturi, componenta orizontal a micrii seismice sedetermin pentru o greutate a paletului egal cu

dat P D F E Q E RW ,2 (3.13)n care:

F R este un factor de reducere n funcie de gradul de umplere a raftului, precizat de beneficiar;

2 D E este un factor de modificare a greutii paletului ca efect al micrii nesolidare aacestuia sau a coninutului su fa de sistemul de rafturi (micarea n antifaz amrfurilor granulare sau nelegate, efecte de rotiri n plan vertical, etc.). Valoareaacestuia se alege din tabelul 3.4;

dat P Q , este greutatea ncrcrii etalon stabilit pentru un compartiment al raftului, pentrucalculul cadrelor transversale ale sistemului de rafturi sau pentru proiectarea global n direcie longitudinal (vezi SR EN 15512:2009). Aceast valoare este furnizat de beneficiar.Practic, 2 D E modific perioada de oscilaie a structurii n plan orizontal.

8/13/2019 Rafturi

31/116

26

Pentru calculul structurii raftului n direcie longitudinal, 8,0 F R , iar pentrucalculul n direcie transversal, 0,1 F R .

Tabel 3.4Modul de depozitare Descrierea m rfurilor depozitate 2 D E

Compact / Legat Mrfuri congelate (depozitate la rece)Pachete n folie de aluminiu

Bobinei hrtie n role1

Slab Numr mare de produse depozitate n palei a cror mrimeeste mic n comparaie cu mrimea paletului, inclusiv produse ambalate

0,8

Rar / Nelegat Produse care pot s se mite uor n interiorul containerului(ex. materiale granulare) 0,7

Lichid Recipiente umplute cu lichid 1,0

3.6.6 Efectul poziiei centrului de greutate al paletului

n funcie de direcia considerat pentru aciunea micrii seismice, n calcule trebuies se respecte urmtoarele reguli:

a) Ac iune seismic n direc ie transversal Deoarece centrul de greutate al maselor mrfurilor depozitate pe rafturi se situeaz

deasupra grinzilor, se vaine seama de acest lucru la evaluarea perioadei de vibraie i lacalculul elementelor de rezisten. n figura 3.3 se prezint aceast situaie.

Pentru simplificarea calculelor este permis ca masele s fie considerate la nivelulgrinzilor, cu condiia introducerii unui coeficient de corec ie care s in seama de pozi iaexcentric a centrului de greutate al mrfurilor depozitate, la toate elementele implicate.

G n

G n-1

G n-2

b

e

e

e nivel n

G n-2 /2G n-2 /2

G n-1 /2G n-1 /2

G n /2G n /2

G n-2 e/b

G n-1 e/b

G n e/b

Fig. 3.3. Efectul pozi iei centrului de greutate la determinarea

for elor seismice static echivalente

b) Ac iune seismic n direc ie longitudinal n cazul sistemelor de rafturi care au mai puin de 5 deschideri n direcia lung se va

considera pozi ia excentric a centrului de greutate al mrfurilor n raport cu nivelul grinzilor(fig. 3.4). Dac sistemul de rafturi are mai mult de 5 deschideri, se poate neglija efectul pozi iei excentrice a centrelor de greutate a maselor depozitate.

8/13/2019 Rafturi

32/116

27

Fig. 3.4. Considerarea pozi iei excentrice a produselor paletizate la determinarea for elor seismice static echivalente n direc ia longitudinal

Nu se va considera n calculele la aciunea seismic efectul poziionrii excentrice a paleilor n condiiile respectrii toleranelor acceptabile.

Nu se consider n gruparea seismic aciunea simultan a efectului dinamic produs demanipularea mrfurilor pe vertical sau n plan orizontal, efectele termice, imperfeciunilegeneralei impactul produs de manipularea accidental.

3.7 Reguli de combinare a ac iunilor i factori par iali de siguran Greutatea proprie a produselor depozitatei imperfeciunile globale ale sistemelor de

rafturi se consider ntr-o aciune, iar ncrcrile din poziionarea paleilor se consider ntr-oaciune separat.

Imperfeciunile globalei ncrcrile din poziionarea paleilor se combin simultanntr-o singur direcie. Nu se consider efectul celor dou tipuri de aciuni simultan n dou direcii.

3.7.1 Combinarea aciunilor la starea limit ultim Cazul cel mai defavorabil de combinare se obine din:

- considerarea unei singure aciuni variabile defavorabile,

1,k Qk G QG (3.14)

- considerarea tuturor aciunilor variabile defavorabile care pot aprea simultan,

1

,9,0i

ik Qk G QG (3.15)

- proiectarea pentru aciuni accidentale,

k Ai

ik Qk GA AQG 1

, (3.16)

- proiectarea pentru aciunea seismic,

d E j

jk jQAk GA AQG ,1

,,2 """" (3.17)

n care:

8/13/2019 Rafturi

33/116

28

k G valoarea caracteristic a aciunilor permanente

1,k Q valoarea caracteristic a unei ncrcri variabile

d E A , valoarea de proiectare a aciunii seismice

k A valoarea caracteristic a unei ncrcri accidentale

G factor par ial de siguran pentru ncrcri permanente

Q factor par ial de siguran pentru ncrcri variabile

QA factor par ial de siguran pentru aciuni variabile ( 0,1QA la aciunea seismic)

A factor par ial de siguran pentru ncrcri accidentale

GA factor par ial de siguran pentru ncrcri permanente la aciunea seismic "" semnul cel mai defavorabil pentru combinaia efectelor din aciunea seismic

j,2 factor par ial de reducere a aciunilor variabile

0,11,2 pentru mrfuri 0,12,2 pentru ncrcri pe planee n spaiile de depozitare 0,13,2 pentru planee i ncrcri pe spaiile de circulaie

3.7.2 Combinarea aciunilor la starea limit de serviciuValorile de proiectare ale aciunilor la care sunt supuse sistemele de rafturi n

exploatare curent se vor considera mrimile caracteristice ale acestora. Factorii par iali desiguran din primele dou relaii de combinare aferente SLU se consider egali cu 1.

n tabelul 3.5 se indic factorii par iali de siguran pentru combinaiile de aciuniaferente celor dou stri limit.

Tabel 3.5 Factori de ncrcare

Ac iuniStarea

limit ultim SLU

Starea limit de serviciu

SLSncrcri permanente G

cu efect nefavorabil 1,3 1,0 cu efect favorabil 1,0 1,0

ncrcri variabile Q ncrcri paletizate 1,4 1,0 ncrcri din manipulri 1,4 1,0 alte ncrcri utile 1,5 1,0

ncrcri accidentale, inclusivaciunea seismic

A 1,0 -

GA 1,0 -

QA 1,0 -

8/13/2019 Rafturi

34/116

29

Observaii:Statistic, n cazul ncrcrilor paletizate, incertitudinea privind greutatea paleilor este

mai mic dect n cazul ncrcrilor aferente cldirilor. Ca urmare, factorii par iali desiguran au valori mai mici dect cei prezeni n CR0-2012, specifici cldirilor.

Cea mai mare incertitudine o reprezint interaciunea cu echipamentele de ncrcare.Aceste efecte produse de ncrcrile accidentalei de manipularea paleilor pe rafturi trebuieconsiderate suplimentar ncrcrilor gravitaionale provenite din greutatea produselordepozitate pe rafturi.

Se vor efectua verificri la r sturnare pentru cazul n care rafturile sunt goalei se produce o ncrcare orizontal din manipularea paleilor, n cea mai defavorabil situaie. Severific ancorajele n pardoseal pentru aceast situaie care poate produce smulgerea lor.

n cazul structurilor de rafturi legate de structura cldirii n care acestea suntamplasate, se va avea n vedere efectul reciproc de interacionare.

8/13/2019 Rafturi

35/116

30

4. Cerine de material pentru elementele de rezisten

Rezistenele nominale ale oelurilor folosite pentru confecionarea sistemelor de rafturise vor interpreta ca valori caracteristice. Oelurile folosite trebuie s fie potrivite pentrundoirea la r ece, sudare i galvanizare. Oelurile specificate nSR EN 1993-1-1:2005, tabel3.1, precum i cele dinSR EN 1993-1-3:2006, tabel 3.1.a i 3.1.b ndeplinesc cerinele impusede confecionarea sistemelor de rafturi.

Se pot folosi i alte oeluri care ndeplinesc condiiile dinSR EN 15512:2009.Oelurile pentru elemente formate la rece trebuie s corespund testului de ndoire, iarr aportul dintre rezistenalor caracteristic ultim i rezistena caracteristic de curgeretrebuies fie 05,1 yu f .

Valorile nominale pentru y i u se pot determina prin acceptarea valorilor eh R i

m R din standardul de produse:

eh y R i mu R (4.1)Pentru caracteristicile mecanice elastice ale oeluluise folosesc valorile:

- 2/210000 mm N E pentru modulul de elasticitate longitudinal;

- 12 E

G pentru modulul de elasticitate transversal;

- 3,0 pentru coeficientul Poisson al contraciei transversale;

- 1012

gradC pentru coeficientul de dilatar e termic;- /7850 mkg pentru densitate.

Se pot folosi i alte oeluri ale cror caracteristici fizico-mecanice obinute printeste senscriu n proprietile minime garantate pentru oelurile admise n fabricaie. Proprietilemecanice se determin prin testare pe cel puin 100 de eantioane a cror vrst nu trebuie sdepeasc 12 luni de la data prelevrii lor .

Dac nu se specific clasa oelului, se vor folosi urmtoarele rezistene caracteristice lacurgere yb , minime:

- oel laminat la cald 2/200 mm N - alte oeluri /140 mm N

Regulile de proiectare acceptate pentru structurile de rafturi metalice sunt valabile pentru grosimi de table cuprinse ntre 0,5 i 8mm. Toleranele dimensionale, de grosime,lime i de verticalitate sunt prevzute nSR EN 15512:2009.

La calculul sistemelor de rafturi trebuie s se in seama de excentricitile provenitedin dezaxrile elementelor . Acestea pot fi neglijate dac sunt ndeplinite urmtoarele condiii:

2e , c 21 , uc 5,12

notaiile fiind cele dinfig. 4.1 i 4.2.

8/13/2019 Rafturi

36/116

31

a - grinda; b - limea seciunii montantului; c - axele contravntuirilor; e - distana de la nodul contravntuiriila partea superioar sau inferioar a grinzilor sau distana ntre nodurile contravntuirilor ;

c1, c2 - distana de la planeu la cel mai de jos n od din sistemul de contravntuire

Fig. 4.1 Excentriciti ale contravntuirilor din planul vertical longitudinal

c - axele elementelor; d u - n l imea seciunii montantului; e - excentriciti ntre nodurile contravntuirilor;c2 - distana de la planeu la cel mai de jos nod al sistemului de contravntuire

Fig. 4.2 Excentriciti ale contravntuirilor cadrelor transversale

Se vor considera, de asemenea, excentricitile ntre montani i grinzi. Acestea pot fineglijate dac ue 25,0 (fig. 4.3).

8/13/2019 Rafturi

37/116

32

e

d u

d u nlimea seciunii montantului ; e excentricitate pe direcie transversal

Figura 4.3 Excentricitatea ntre montant i grind

Abaterile elementelor de rezisten de la axa rectilinie nu vor depi 1/400 dinlungimea lor. Abaterea de la vertical a montanilor nu trebuie s depeasc 1/350 dinnlimea lor.

Abaterile prin rotirea capetelor elementelor nu vor depi 10

n cazul seciunilorsimetrice i, respectiv, 1,5 0 n cazul seciunilor nesimetrice. mbinrile dintre contravntuiri i montani se vor realiza prin uruburi. Se v or lua msuri de prevenire a desprinderii grinzilor de montani n cazul unor

ncrcri accidentale de jos n sus, provenite din manipulri greite ale paleilor.

8/13/2019 Rafturi

38/116

33

5. Calculul global pentru structuri metalice de rafturi

5.1 Generaliti Pentru structurile spaiale ale rafturilor din oel destinate depozitrii produselor

paletizate se parcurgurmtoarele etape de calcul: - determinarea eforturilor;- verificarea elementelorde rezisten componente. Modelul i ipotezele de calcul trebuie s reflecte comportarea structural la strile

limit acceptate. Se vor verifica seciunile transversale, elementele de rezisten, nodurile ireazemele. Conexiunile i elementele de rezisten trebuie s ndeplineasc condiia d d R E ,n care:

d E este efectul de proiectar e (efort sau deplasare) obinut din combinaiile de ncrcri;

d R estecapacitatea de rezisten a elementului sau mbinrii sau deplasarea admisibil,

M k d f R R / .

5.2 Metode de analiz Metoda suprapunerii rspunsurilor modale este metoda de referin pentru calculul

efectelor aciunii seismice. Modelul de calcul consider o comportare elastic-liniar pentruelementele componente. Avnd n vedere comportarea sistemelor de rafturii a produselor paletizate depozitate n acestea, se va folosi un spectru de proiectare redusS d,red (T) n funciede amplasamentul cldirii pe teritoriulr ii i, dac este cazul, spectrul de proiectare asociatmicrii verticale.

5.3 Metode de calcul la ac iunea seismic Aciunea seismic se determin conform P100-1/2013, capitolul 3,Aciunea

seismic i anexa A,Aciunea seismic: Definiii i prevederi suplimentare.

5.3.1 Cerine fundamentalei criterii de performan La proiectarea structurilor de rafturi metalice amplasate n zone seismicese va ine

seama de urmtoarele:- trebuie evitat colapsul general sau local al structurii de rafturi n cazul aciunii

seismice de proiectare. Structura trebuie s i pstreze integritatea i s posede suficientcapacitatede rezisten dupun cutremur, astfel nct s nu fie pus n pericol siguranaoamenilor n spaiile adiacente structurii de rafturi. Starea limit ultim este asociat colapsului. Structurile sistemelor de rafturi trebuie s fie ductile i s aib suficient capacitate de rezisten.

- ntruct nu sunt prevzutecerine privind limitarea avariilor, dup un evenimentseismic major, beneficiarul sistemelor de rafturi trebuie s efectueze un control pentruverificarea integritii acestora. Deplasareamrfurilor depozitate nu constituie o avarie.

- eventuala deplasarea mrfurilor pe rafturi, datorat lunecrii paleilor pe grinzile derezemare, conducela modificarea rspunsului structural. Aceast deplasare poate producereducerea for elor de iner ie orizontale, dar poate provocai avarii globale sau locale n urma

8/13/2019 Rafturi

39/116

34

cderii produselor paletizate de pe rafturi. Acest fenomen se controleaz prin intermediul atrei factori:

E D,1 i E D,3 modific valorile spectrului de proiectare; E D,2 modific masa.

5.3.2 Principii de modelareSe accept reducerea structuriispaiale asistemelor de rafturi la o serie de substructuri

cu urmtoarele condiii:- fiecare subsistem (cadrele transversale, contravntuirile din planul vertical

longitudinal) trebuie analizat individual la aciunea seismic aferent;- fiecare subsistem trebuie calculat considernd toate elementele rezistente la seism cu

masele aferente substructurii (contravntuirile verticale din planul din spatele rafturilor,contravntuirile orizontalei cadrele transversale conectate);

Se vor considera cele mai defavorabile poziii ale maselor,n funcie de situaia dencrcare:

- ncrcarea total a rafturilor;- numai ultimul nivel ncrcat;- oricare alt combinaie de dispunere a mrfurilor care conduce la eforturi maximen

elementele structurii.La calculul cadrelor transversale,corespunztor unei analize locale, de subsistem,

trebuie gsit cea mai defavorabil situaie de ncrcare care solicit elementele cadrului. Caurmare, trebuie folosite toate variantelede ncrcare.

Calculul la aciunea seismic n direcia longitudinal a sistemelor de rafturi este un

calcul globali cea mai defavorabil situaie se ntlnete cnd ncrcrile sunt aplicate latoate nivelurile.Se va stabili situaia cea mai defavorabil de ncrcare a stlpilor care poate produce

smulgerea bazei de rezemare a stlpilor din ancorajele din pardoseal. Se poate considera c stlpii care fac parte din sistemul de contravntuiri din planul vertical longitudinal suntsolicitainumai de 30% dinncrcarea total.

n codul de proiectare P100-1/2013, capitolul 10,Prevederi specifice componentelornestructurale ale construciilor , la paragraful 10.8.3, Condiii pentru proiectarea seismic arafturilor de depozitare din spaii accesibile publicului,se accept urmtoarele situaii dencrcare:

- greutatea proprie a rafturilor plus2/3 din ncrcarea capabil proiectat, aplicat latoate nivelurile de depozitare;

- greutatea proprie a rafturilor plusncrcarea capabil proiectat aplicat laultimulnivel de depozitare.

De asemenea, codul prevede un factor de importan egal cu 1,5 pentru sistemele derafturi amplasaten spaii accesibile publicului. Specificaiile sunt valabile pentru rafturi cuelemente laminate din oel cu legturi rigide, plasate la nivelul terenului,la cota 0.00 sau mai jos i amplasat n spaii n care publicul are acces. n cazul rafturilor din tabl ndoit la rece,cu conexiuni semirigidei montani perforai, nu se aplic prevederile din P100-1/2013.

8/13/2019 Rafturi

40/116

35

La modelarea sistemelor de rafturi metalice se vor respecta regulile de analiz global a sistemelor de rafturi specificate n SR EN 15512:2009i n prezentul ghid de proiectare.Rigiditatea conexiunilor grind-stlpi a legturii de prindere n pardoseal (placa de baz), pentru solicitare n direcie longitudinal se vor determina prin ncercri experimentaleconform SR EN 15512:2009.

Factorul de corecie a spectrului elastic de proiectare careine seama de amortizareastructural poate fi:

- 1 , pentru care se obine o for seismic mai mare, care va impune o rigiditatemai marei va rezulta o capacitate de rezisten plastic mai mare;

- 1 , pentru care se obinvalori reduse ale for ei seismice i, implicit, rigiditate icapacitate de rezisten plastic a elementelor de rezisten mai mici.

Pentru ambele valori ale lui se va considera un factor de comportare 2q .n cazul folosirii de contravntuiri numai cu diagonale ntinse de tip cablu, n

modelare trebuie considerate numai diagonalele active. Se vaine seama de excentricitile demontaj dintre elemente precum i de elementele de legtur dintre sistemul de rafturi imontanii sistemului de contravntuiri verticale din spatele structurii rafturilor metalice. Deasemenea, se vor considera toate contravntuirile din cadrul transversal, precumi efectul produs de excentricitile i natura mbinrilor dintre elemente.

Efectul de ordinul II depinde de mrimea maxim a coeficientului de sensibilitateasociat rotirii de nivel definit cu relaia:

hV

d P

to t

r to t (5.1)

unde: este coeficientul de sensibilitate al deplasrii relative de nivel calculat pentru modul

fundamental (raportul dintre momentul ncovoietor suplimentar produs de fora axial denivel i momentul ncovoietor produs de fora tietoare de nivel);

P tot este ncrcarea total gravitaional plasat deasupra etajului considerat pentru calculullui n combinaia care conine aciunea seismic;

d r este deplasarea relativ de nivel de proiectare, calculat ca diferen a deplasrilorlaterale de la partea superioar i inferioar a etajului considerat obinute prin calcul deordinul I sub aciunea forelor seismice;

h este nlimea etajului; V tot este fora tietoare de nivel corespunztoare aciunii seismice.

Coeficientul sensibilitii deplasrii relative denivel se poate calcula, ca alternativ, curelaia:

E cr

to t

P P q

,

(5.2)

n care P cr,E este fora critic de flambaj ideal elastic (poate fi aproximat conform SR EN

15512:2009, anexeleB, C i G);

8/13/2019 Rafturi

41/116

36

)()(

1,

1

T S T S

qred d

e (5.3)

este raportuldintre ordonata spectrului elastic de rspuns cu = 3% i ordonata spectrului de proiectare modificat,T 1 este perioada n modulfundamental de oscilaie liber.

n toate situaiile n care g a g I 1,0 (5.4)

trebuie ndeplinit urmtoarea condiie:

5,0, E cr

to t

P

P (5.5)

n funcie de valoarea lui se recomand urmtoarele:- dac 1,0 , efectul de ordinul II poate fi neglijat;

- dac 3,01,0 , efectul de ordinul II se aproximeaz prin multiplicarea valoriloreforturilori deplasrilor obinute printr-un calcul de ordinul I cu factorul

1

1. Dac n

calculul automat se pot folosi matricele geometrice ale elementelor, efectund astfel un calculneliniar geometric, atunci corecia nu mai este necesar;

- pentru 3,0 trebuie realizat un calcul explicit de ordinul II. Nu este recomandat

amplificarea efectelor de ordinul I cu factorul 1

1 n acest caz, deoarece rezultatele tind s

fie exagerate. Pentru 2q se varealiza o analiz biografic postelastic sau un calcul bazat pe deplasri mari (analiz geometric neliniar echivalent). Pentru 2q se va realizai uncalcul de suprapunere a rspunsurilor modale, n carerspunsurile elastice trebuie amplificatedatorit efectelor de ordinul II.

- dac 5,0 i 2q se va realiza o analiz time-history cu deplasri mari iconsiderndcomportarea neliniar a materialului i a conexiunilor dintre elemente;

- n cazul analizelordinamice n timp prin integrarea ecuaiilor de micare, estenecesar realizarea a minim 3 analize cu accelerograme diferite compatibile cu spectrul derspuns elastic. Dac se folosesc cel puin 7 accelerograme pentru analizele neliniaredinamice n timp, rspunsul de proiectare se obine prin medierea valorilor obinute pentrufiecare accelerogram utilizat. n caz contrar, n calculele de proiectare se vor folosi cele maidefavorabilevalori ale rspunsurilor obinute.

Pot fi folosite toate modelele de analiz descrise nP100-1/2013 sau SR EN 1998-1:2005. n tabelul 5.1se prezint metodele de calcul recomandaten funcie de mrimeacoeficientului .

5.3.3 Metoda de calcul cu fore lateraleMetoda se aplic structurilor regulate care pot fi calculate prin intermediul a dou

modele plane independente aflate n dou direcii ortogonale i al cror rspuns nu este

influenat de contribuia modurilor superioare de vibraie.

8/13/2019 Rafturi

42/116

37

Perioadele fundamentale trebuie s ndeplineasc condiiile: C

T T 21

(5.6)sec2

1 T (5.7)

Tabel 5.1

2q 2q

Metoda deanaliz Efecte de ordinul II

Metoda deanaliz Efecte de ordinul II

1,0

Metoda forelorlateralesaumetoda spectrelorde rspuns

NeglijabileMetodaforelorlateralesaumetodaspectrelor de

rspuns

Neglijabile

3,01,0

Pot fi incluse directn calculeleautomate (analiz geometric neliniar)sau indirect prinamplificareaefectului aciuniiseismice cu factorul

1

1

Pot fi incluse direct ncalculele automate(analiz geometric neliniar) sau indirect prin amplificareaefectului aciunii seismice

cu factorul 11

5,03,0 Metoda biografic conform SR EN 1998-1, anexa 8 sau P100-1/2013, anexa D saumetoda de calcul cudeplasri mari

5,0 Analiza dinamic n timp incluzndneliniariti de material i geometric

For a tietoare de baz se calculeaz pentru fiecare direcie principal cu relaia

tot E red d b M T S F

,1, )( (5.8)

n care:T 1 este per ioada fundamental de vibraie pentru modul de translaie n direcia

considerat; S d,red este ordonata din spectrul redus de proiectare asociat perioadei fundamentaleT 1 din

planul respectiv; M E,tot estemasa total considerat.

Perioadele de vibraie se determin prin metode de rezolvare a ecuaiilor de micareliber (analiz modal). Nu se vor folosi n cazul sistemelor de rafturi expresiile simplificate pentru calculul perioadei fundamentale a cldirilor.

For a seismic de baz se distribuie ca for orizontal la toate masele g

W m ii

considerate n calcul. Mrimea acestor for e orizontale de nivelcorespunztoare primului mod propriu de vibraiese determin cu relaia:

ji

iibi W s

W s F F (5.9)

n care: F i este fora orizontal la niveluli; F b este fora tietoare de baz;

8/13/2019 Rafturi

43/116

38

s i, s j sunt componentele vectorului propriun modul fundamental de oscilaie liber asociatemaselormi , m j;

W i ,W j sunt greutile aferente maselormi , m j.O alternativ de calculal forelor orizontale de nivel este considerarea unei distribuii

liniar e a forei tietoare de baz pentru prima form de oscilaie liber , conform relaiei

j j

iibi W z

W z F F (5.10)

n care z i ,z j sunt coordonatele pe vertical ale maselormi , m j fa de baza de rezemare a sistemului

de rafturi, care se consider de regul a fi la nivelul planeului.

5.3.4Metoda de calcul prin suprapunerea rspunsurilor spectrale modalePentru structurile regulate n plani pe vertical, analiza se poate reduce la studiul a

dou modele plane, cte unul pe fiecare direcie principal.n cazul n care structurile nurespect criteriile de regularitate, se va utiliza un model spaial. n aceast situaie, aciuneaseismic de proiectarese va aplica n toate direciile orizontale principale relevante. Simultan,se aplic aciunea seismic pe direcia ortogonal direciei principale, efectund-secombinaiile de rigoare.

n analiza modal se vor considera toate modurile de vibraie relevante, astfel nct:- s fie antrenat cel puin 90% din masa total care intervine n aciunea seismic;- s fie considerate toate modurile cu o mas modal efectiv mai mare de 5% dinmasa total considerat n aciunea seismic; - s fie inclus cel puin un mod de rsucire n cazul structurilor neregulate n plan.n analiza spaial se va considera un numr minimk de moduri de vibraie astfel

nct:nk 3 (5.11)sec2,0k T (5.12)

unde:k estenumr ul de moduri de vibraie considerate;n estenumr ul de nivelurincrcate;T k este perioada de vibraie a ultimului modk considerat.

Dou moduride vibraie i i j pot fi considerate independente dac perioadele acestorandeplinesc condiia:i j T T 9,0 (5.13)

Dac modurile considerate n analiz sunt independente ntre ele, valoarea maxima E Ea efectului aciunii seismice se poate determina prin regula SRSS (radical din suma ptratelor),

2 Ei E E E (5.14)

unde E E esteefectul aciunii seismice (eforturi, deplasri);

8/13/2019 Rafturi

44/116

39

E Ei este valoar ea efectului aciunii seismice corespunztoare moduluii de vibraie.Ca o alternativ mai exact la SRSS se poate utiliza pentru combinarea rspunsurilor

maxime metoda CQC(combinare ptratic complet).

5.3.5 Metoda de calcul n domeniul deplasrilor mariCnd factorul de comportare 2q se aplic metoda de calcul cu deplasri mari,

respectnd urmtoarele reguli:- for ele orizontale se obin prin metoda for elor laterale.Paii de ncrcare se

incrementeaz folosind multiplicatorul de ncrcare K L care variaz de la zero la valoareamaxim, f r a-l depi peq q K L ;

- for ele verticale rmn constante pe tot intervalul de analiz; - se consider comportarea neliniar a materialelori a conexiunilor;- nu se permite suprapunerea de efecte;- n analizele spaiale,metoda se aplic cu incrementareasimultan a ncrcrii de

proiectare ndou direcii ortogonale.

5.3.6 Combinarea rspunsurilor generate de componentele orizontale i vertical ale aciuniiseismice

Componentele orizontale ale aciunii seismice se aplic simultan n dou direciiortogonale. Rspunsul pentru fiecare direcie se obine cu relaiile :

Edy Edx E E 3,0"" (5.15)

Edy Edx E E ""3,0 (5.16)

n care+ nseamn se combin cu E Edx esteefectul aciunii seismice aplicate pe direcia orizontal x; E Edy este efectulaceleiai aciuni seismice aplicate pe direcia orizontal y.

Semnele efectelor celor dou componente orizontale ale aciunii seismice se combin astfel nct s se obin cel mai defavorabil rspuns.

Pentru verificarea acelor elemente de rezisten care pot fi afectate de componentavertical a aciunii seismice se vor utiliza relaiile:

Edz Edy Edx E E E ""3,0""3,0 (5.17)

Edz Edy Edx E E E 3,0""3,0"" (5.18) Edz Edy Edx E E E 3,0""""3,0 (5.19)

unde E Edz este efectul componentei verticale aaciunii seismice.

5.3.7Calculul deplasrilor n cazul structurilor disipative, deplasrile produse de aciunea seismic se pot calcula

simplificat folosinddeplasrile rezultate din analiza elastic cu for e reduse:ed s q (5.20)

8/13/2019 Rafturi

45/116

40

unded s estedeplasarea inelastic produs de aciunea seismic; d e este deplasarea produs de aciunea seismic corespunztor unui calcul elastic liniar i

cu spectrul de proiectare redus;qq

d

este factorul de comportare pentru calculul deplasrilor , considerat n mod simplificategal cuq.

5.3.8 Reguli pentru proiectarea sistemelor de rafturi amplasate n zone seismiceSistemele de rafturi metalice pot fi proiectate ca sisteme disipative sau slab disipative.Factorii de comportare sunt definii n tabelul 5.2.

Tabelul 5.2

Tip structurDomeniul de valori pentrufactorul de comportare q

Structur slab disipativ 2q Structur disipativ 2q

Valoarea lui q depinde de tipul structural folositi de clasificareaseciunilortransversale ale elementelor structurale, conform SR EN 1993-1-1:2006.

Pentru conexiuni se vor folosiuruburi din clasa 8.8 sau 10.9.La proiectarea structurilor disipative se va asigura posibilitatea dezvoltrii

deformaiilor plastice n elementelei zonele proiectate ca disipative, naintea altor zone caretrebuie sa rmnn domeniul elastic n timpul aciunii seismice. Pentru aceasta,

- rezistena la curgere maxim real a oelului din zonele disipative trebuie s ndeplineasc condiia

yov y f 1,1max, (5.21)undeov este factorul de suprarezisten al oelului. Dac nu este specificat, se accept

ov=1,25 ; f y esterezistena nominal la curgere a oelului.

- se determinrezistena real la curgere a oelului n zonele disipative, f y,act , pe bazancercrilor la ntindere, iar factorul de suprarezisten se determin cu relaia:

y

act yov f factor

,

(5.22)

n care 0,1actor pentru profile laminate la cald i 1,1 pentru profile formate la rece. n documentaia de proiectare trebuie s se specifice rezistena la rupere a oeluluii a

sudurilor, precumi cea mai joas temperatur de exploatare care poate fi acceptat n cazulaciunii seismice pentru a evita ruperile casante.

5.3.8.1 Tipuri de structurii factorii de comportarePentru sistemele de rafturi metalice se accept urmtoarele tipuri de structuri:

8/13/2019 Rafturi

46/116

41

- cadre pure, la care for ele seismice sunt preluate prin deformaii de ncovoiere aleelementelor de rezisten i ale mbinrilor;

- cadre cu contravntuiri centrice, la careforele seismice sunt preluate deelementelede rezisten solicitate axial, iar zonele disipative sunt localizate n principal n diagonalelentinse.

Pot fi acceptate i alte mecanisme de disipare a energiei. Capacitatea structurii de adisipa energie este considerat prin factorul de comportareq, ale crui valori de referin suntdate n tabelul 5.3.n cazul sistemelor de rafturi care nu respectcriteriile de regularitate n plan i n elevaie, factorulq trebuie redus cu 20%. Cel mai mic factor de comportare esteq = 1,5 i se utilizeaz n special pentru componentele verticale ale aciunii seismice i ncazul sistemelor de rafturi la care stlpii sunt perforai.

Sistemele de rafturi conectate la structura de rezisten a cldirii se vor proiectarespectnd prevederile din codul P100-1/2013.

Tabel 5.3

Tipul decadru

transversalTipul de structur

Reguli de detalierepentru elementele

disipative

Factor decomportarede referin

Factor desiguran i

reguli deproiectare

pentrucontravntuiri

i conexiuni

a

a.1 Contravntuiri cudiagonale ntinse active

diagonale ntinseconexiunile diagonalelor 2,0 sau 4,0 vezi cap. 6

a.2 Contravntuiri cudiagonale ntinse active slab disipative 2,0 1,0

a.3 Contravntuiri cudiagonale ntinse icomprimate

slab disipative 1,5 1,0

b Cadre cu legturi transversale care pot fi disipative, ndeplinind condiiile cadrelor pure; n caz contrar q=1,0 c Cadru parial contravntuit 1,0 1,0

d, e, f, g Cadre cu contravntuirin Z, D, K, X slab disipative 1 sau 1,5 1,5

d1 Cadre cu contravntuiri excentrice cu disiparede energie 4,0

n cazul cadrelor cudiagonale ntinse i comprimate, slab disipative (a.3),

contravntuirile orizontale trebuie s fie proiectate la 50% din fora orizontal de forfecare dincadru.n cazul contravntuirilor n X cu elemente diagonale ntinse active se poate luaq = 4,

dac sunt respectate cerinele de ductilitate din cap.6.Dac disiparea de energie se realizeaz la baza cadrului, se poate consideraq = 2, ca

n cazul unui pendul inversat.Pentru cazurile n careq = 1,5, se va aplica un factor de siguran egal cu 1,5 la toate

contravntuirile i conexiuni