PROIECT METAL II

HALA INDUSTRIALA

Sa se proiecteze structura de rezistenta si inchideripentru o hala industriala avand o deschidere L si pedirectia transversala a cadrului structura are 5 travei egale cu T.

Dimensiunile structurii sunt: H 6 m:=

L 15 m:=

T 5 m:=

Imobilul este amplasat in localitatea Brasov

1. Evaluarea ncrcrilor

1.1 ncrcarea din zpad pe acoperi ( SR EN 1991-1-3-2005 )

ncrcarea dat de zpad pe acoperi, pentru situaii de proiectare permanente/tranzitoriise determin cu relaia:

S:= 1 Ce Ct Sk

n care: S - ncrcarea dat de zpad pe acoperi [kN/m2]

Sk - valoarea caracteristic a ncrcrii date de zpad pe sol [kN/m2]

1 - coeficient de form al ncrcrii date de zpad

Ce - coeficient de expunere

Ct - coeficient termic

Zona de amplasare a construciei:Cluj Napoca sk 1.5kN

m2

:=

10:=

1 0.8:=

2 0.8 0.8

30

+ 1.067=:=

3 0.5 1 0.4=:=

Ct 1.0:=

Valori recomandate ale coeficientului Ce pentru diferite topografii ale amplasamentului:

Topografie ce Expus a 0,8 Normal b 1,0

Adpostit c 1,2 a Topografie expus: zone ntinse de teren plat lipsit de adpostire sau cu adpostire limitat, creat de natura terenului, constructii nalte sau copaci. b Topografie normal: zone unde nu se produce o spulberare semnificativ a zpezii din actiunea vntului asupra constructiilor, datorit naturii terenului si prezentei altor constructii sau a copacilor. c Topografie adpostit: zone unde constructia analizat este mult mai joas dect terenul nconjurtor sau este nconjurat de copaci nalti si/sau constructii nalte.

Ce 1.0:=

n cazul in care avem acoperis cu dou pante si travee egala cu T 5 m:= rezulta

sk1 1 sk 1.2kN

m2

=:=

sk2 2 sk 1.6kN

m2

=:=

sk3 3 sk 0.6kN

m2

=:=

1.2 ncrcarea din vnt ( SR EN 1991-1-4-2006 )

Presiunea vntului la nltimea z deasupra terenului se determin curelaia:

w z( ) qref ce z( ) cp:= qref

unde :qref

-presiunea de referin a vntuliu

ce z( )-factor de expunere la nlimea z deasupraterenului

cp-coeficient aerodinamic de presiune cpe( pentru suprafee exterioare i cpi pentru suprafee

interioare )

Presiunea de referin

Presiunea de referin a vntului, mediat pe 10 minute, avnd 50 ani interval mediu de recuren ( 2% probabilitateanual de depire) se poate evalua n funcie de viteza de referin sau se poate prelua din Harta de zonare.

Harta de zonare a valorii fundamentale a vitezei de referin a vntului:

Zona de amplasare a construciei: Cluj Napoca qref 0.4kN

m2

:=

Factor de expunere

Factor de expunere ce z( ) este dat de relaia:

ce z( ) cg z( ) cr z( ) ct z( ):= cg

unde:

cg z( )-factor de rafal

cr z( )-factor de rugozitate

ct z( )-factor topografic

Pentru zon urban cu densitate redus de construcii, pentru o nlime deasupra terenului z 6 m:=

i considernd ct z( ) 1.0:= se obine:

ce z( ) 1.2:=

Coeficieni aerodinamici

Coeficienii aerodinamici depind de geometria i dimensiunile construciei, unghiul de atacal vntului, categoria de rugozitate a suprafeei terenului la baza construciei, etc.

Perei

hcldire 7.05 m:=

b 25 m:=

d 15 m:=

Coeficienii de presiune se stabilesc pentru diferite zone ale construciei funcie de:

raportul hcldire

b0.282=

e min b 2 hcldire, ( ) 14.1m=:=

cazul e

Pentru un cadru curent, coeficienii aerodinamici sunt:

cpeF 1.3:=

cpeG 1:=

cpeH 0.45:=

cpeI 0.5:=

cpeJ 0.6:=

Pentru qref 0.5kN

m2

:= i ce 1.2:=

se obin ncrcrile din vnt pentru un cadrucurent:

wD qref ce cpeD 0.422kN

m2

=:=

wE qref ce cpeE 0.183kN

m2

=:=

wF qref ce cpeF 0.78kN

m2

=:=

wG qref ce cpeG 0.6kN

m2

=:=

wH qref ce cpeH 0.27kN

m2

=:=

wI qref ce cpeI 0.3kN

m2

=:=

wJ qref ce cpeJ 0.36kN

m2

=:=

1.3 ncrcri permanente

Greutate panou sandwich gt 0.15kN

m2

:=

z 1.6kN

m2

:=Zapada cea mai defavorabila

Qmax gt 1.35 z 1.5+ 2.603kN

m2

=:=

lp 1.95 m:=

q Qmax lp 5.075kN

m=:=Incarcare pe ml de pana

Aleg pane profil Z200/2.5+2 capacitate portanta 5.61 kN/m

Greutate profile pe ml: Z200/2.5 G3 0.074kN

m:=

Incarcarea din greutate proprie qp

qp gt lp G3+ 0.367kN

m=:=

P qpT

2 0.916 kN=:=

2P 2 P 1.832 kN=:=2

Incarcarea din zapada Sk1

qp sk1 lp 2.34kN

m=:=

P qpT

2 5.85 kN=:=

2P 2 P 11.7 kN=:=2

Incarcarea din zapada Sk2

qp sk2 lp 3.12kN

m=:=

P qpT

2 7.8 kN=:=

2P 2 P 15.6 kN=:=2

Incarcarea din zapada Sk3

qp sk3 lp 1.17kN

m=:=

P qpT

2 2.925 kN=:=

2P 2 P 5.85 kN=:=2

Incarcarea din vant

Zona F

qp wF lp 1.521kN

m=:=

P qpT

2 3.803 kN=:=

2P 2 P 7.605 kN=:=2

Zona H

qp wH lp 0.526kN

m=:=

P qpT

2 1.316 kN=:=

2P 2 P 2.632 kN=:=2

Zona J

qp wJ lp 0.702kN

m=:=

P qpT

2 1.755 kN=:=

2P 2 P 3.51 kN=:=2

Zona I

qp wI lp 0.585kN

m=:=

P qpT

2 1.462 kN=:=

2.P 2 P 2.925 kN=:=2.

Zona D+E

qp wD wE+( ) T 3.028kN

m=:=

H V H V H V Alpha critic Delta h h

C1 23,93 60,4 43,02 67,66 66,95 128,06 392,101359 0,008 6

C2 0,74 30,91 28,01 41,28 28,75 72,19 298,690954 0,008 6

C3 20,4 71,02 39,49 45,36 59,89 116,38 385,955491 0,008 6

C4 1,73 38,34 25,54 25,67 27,27 64,01 319,520387 0,008 6

C5 20,4 38,1 39,49 78,28 59,89 116,38 385,955491 0,008 6

C6 1,73 15,29 25,54 48,72 27,27 64,01 319,520387 0,008 6

C7 28,93 18,23 1,66 7,86 30,59 26,09 879,359908 0,008 6

C8 48,37 80,8 48,37 80,8 96,74 161,6 448,97896 0,008 6

C9 44,84 90,7 44,84 57,78 89,68 148,48 452,990302 0,008 6

C10 44,84 57,78 44,84 90,7 89,68 148,48 452,990302 0,008 6

C11 5,97 9,88 5,97 9,88 11,94 19,76 453,188259 0,008 6

S1 S2 Total

Clasa de sectiune a stalpului

HEA 400 -> hst 390mm:= tf 19mm:=

bst 300mm:= dst 298mm:=

tw 11mm:= cst 117.5mm:=

Avz 57.33cm2

:= A 159cm2

:=

Otel S355 -> fy 355:=N

mm2

235

fy

0.814=:=

Inima

dst

tw

27.091=27.09 < 58.58 -> Clasa 1

72 58.58=

Talpa

cst

tf

6.184=

6.18 < 7.32 -> Clasa 1

9 7.323=

Verificare de rezistenta

Ved

Vpl.RD

1

Mo 1:=

VplRD. Avz

fy

Mo 3:=

Vpl.RD

57.33cm2355 10

2

N

cm2

Mo 31.175 10

3 kN=:=

Ved 44.84kN:=

Ved

Vpl.RD

0.038=

Npl.RD

159 102

mm2355

N

mm2

15.645 10

3 kN=:=

Ned

Npl.RD

0.016=

Lcr.y H 6m=:=

Iy 45070cm4

:=

Ncr.y

pi2E Iy

Lcr.y2

2.595 104

kN=:=

y1159 10

2 355( )

25950 103

0.466=:=

.y -> y-y -> tf < 40 mm -> curba de flambaj -> y 0.21:=

y 0.5 1 0.21 0.47 0.2( ) 0.472

+ 0.506=:=

y1

y y2

y12

++

0.837=:=

LT1

LT LT2

LT2

++

:=

LT

LT 0.5 1 LT LT LT.0( )+ LT2

+:= LT

C1 2.89:= 0.78:=

Iw 2942cm6

:=Wpl.y 2562 cm

3:=

It 189cm4

:=

Iz 8564 cm4

:=Lcr.LT 6 m:=

Gotel 81000N

mm2

:=E 210000

N

mm2

:=

Mcr. C1 pi2

EIz

Lcr.LT2

Iw

Iz

Lcr.LT2Gotel It

pi2E Iz

+ 2.512 103

kN m=:=

LT.1

Wpl.y fy

Mcr

:=Mcr

LT.1 25623550

2512 104

0.602=:=

LT 0.21:= LT.0 0.4:= 0.75:=

LT 0.5 1 LT LT.1 LT.0( )+ LT.12

+ 0.657=:=

Lt1

LT LT2

LT.12

++

0.669=:=

z1

z z2

Z2

++

:=

z

z 0.5 1 z z1 0.2( )+ z12

+:= z

Lcr.z 6m:=

Iz 8564 cm4

:=

Ncr.z

pi2E Iz

Lcr.z2

4.931 103

kN=:=

z1. Afy

Ncr.z

:=

z11590 3550( )

4931 103

1.07=:=

.z -> z-z -> tf < 40 mm -> caz B -> z 0.34:=

z 0.5 1 z z1 0.2( )+ z12

+ 1.22=:=

z1

z z2

z12

++

0.352=:=

min y z, ( ) 0.352=:=

8.Calculul lui k-yy si k-yz

Pentru k-yy

kyy cm cm.LTy

1Ned

Ncr.y

1

cyy

:= cm

Mz.ed este 0 rezulta b.LT=0

y

1Nmax.st

Ncr.y

1 y

Nmax.st

Ncr.y

0.999=:=

aLT 1It

Iy

:=

1It

Iy

0

aLT 0.996=

0 Lt 0.818=:=

0.2 C1

4

1Ned

Ncr.z

1Ned

Ncr.TF

Ncr.TF Ncr.T=

Ncr.TFA

I0

G Itpi2E Iw

Lcr.T2

+

:=I0

Iz 8564cm4

:=I0 Iy Iz+ y0

2z0

2+

A+:= y0

Iy 45070 cm4

=y0 0:= sectiune dubla simetrica

z0 0:= E 210000N

mm2

:=

I0 Iz Iy+ 53634 cm4

=:=

Iw 2946cm6

:=

Lcr.T 6m:= It 189cm4

:=

Ncr.TF

A

I0

Gotel Itpi2E Iw

Lcr.T2

+

4543.44 kN=:=

o.lim 0.2 C1

4

1Nmax.st

Ncr.z

1Nmax.st

Ncr.TF

0.337=:= mai mic decat o=0.77 rezulta

( )

cmy cmy.0 1 cmy0( )y aLT( )

1 y aLT++:= cmy.0

cmz cmz.0=

cm.LT cmy2

aLT

1Nmax.st

Ncr.z

1Nmax.st

Ncr.T

:= cmy 1

Wel.y 2311cm3

:=

y

Mmax.st

Nmax.st

A

Wel.y

9.797=:=

0.78:=

cmy.0 0.79 0.21 + 0.36 0.33( )Nmax.st

Ncr.y

+ 0.625=:=

cmy. cmy.0 1 cmy.0( )y aLT( )

1 y aLT++ 0.909=:=

cm.LT cmy.2

aLT

1Nmax.st

Ncr.z

1Nmax.st

Ncr.TF

0.839=:= este mai mic decat 1 rezulta

cm.LT 1:=

max max y z, ( ) 0.837=:=

wy

Wpl.y

Wel.y

1.109=:=

wy 1.5

npl

Nmax.st

NRk

M1

0.016=:=

bLT 0:=

cyy 1 wy 1+( ) 21.6 cmy.

2 max

wy

1.6 cmy.

2 max

2

wy

npl+ bLT 1.006=:=Wel.y

Wpl.y

0.902=

cyy

Wel.y

Wpl.y

kyy cmy. cm.LTy

1Nmax.st

Ncr.y

1

cyy

0.906=:=

Pentru k-zy

kzy cmy. cm.LTz

1Nmax.st

Ncr.z

1

czy

0.6wy

wz

:=z

z

1Nmax.st

Ncr.z

1 z

Nmax.st

Ncr.z

0.988=:=

Wpl.z 872.9cm2

:=

Wel.z 570.9cm2

:=

wz

Wpl.z

Wel.z

1.529=:= trebuie sa fie mai mic decat 1.50 rezulta se adopta wz 1.50:=

Mz.Ed 0= rezulta dLT 0:=

czy 1 wy 1+( ) 214 cmy.

2 max

2

wy5

npl+ dLT 0.904=:=

0.6wy

wz

Wel.z

Wpl.y

0.338=

czy 0.904= 0.338>

kzy cmy. cm.LTz

1Nmax.st

Ncr.z

1

czy

0.6wy

wz

0.522=:=

Verificare

Mmax.st 129.15kN m:= Naf 57.78kN:= Vaf 44.84kN:=

Nmax.st 90.70kN:= Maf 101.53kN m:= Vaf. 44.84kN:=

Nmax Maf

Nmax.st

y

NRk

M1

kyy

Maf

Lt

Mpl.RD

M1

+ 0.171= 0.17 11.

2.Nmax.st

y

NRk

M1

kzy

Maf

Lt

Mpl.RD

M1

+ 0.106= 0.10 1

Mmax Naf

1.Naf

y

NRk

M1

kyy

Mmax.st

Lt

Mpl.RD

M1

+ 0.205= 0.20 1

0.12 12.

Naf

y

NRk

M1

kzy

Mmax.st

Lt

Mpl.RD

M1

+ 0.123=