Calcul Elemente Fixare Lemn-beton

5/11/2018 Calcul Elemente Fixare Lemn-beton - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/calcul-elemente-fixare-lemn-beton 1/59

Ministerul Dezvoltării Regionale şi Turismului

GHID PRIVIND CALCULUL ŞI ALCĂTUIREA

CONSTRUCTIVĂ A PLANŞEELOR COMPUSE LEMN-

BETON LA CLĂDIRI VECHI ŞI NOI

Iulie 2011



(5) Temperatura maximă a mediului ambiant în care pot fi exploatate elementele din lemnneprotejate, ca parte componentă a unui planşeu compus lemn-beton, este de 55°C;

(6) În cazul executării unui planşeu compus lemn-beton în cadrul clădirilor existente, seimpune expertizarea întregii construcţii pentru verificarea condiţiilor de rezistenţă şi stabilitate, înconformitate cu prevederile standardelor şi reglementărilor aflate în vigoare;

(7) Acţiunile, grupările şi combinaţiile acestora luate în considerare la proiectarea planşeelor compuse lemn-beton se stabilesc conform SR EN 1991;

(8) Planşeele compuse lemn-beton se pot realiza ca elemente simplu rezemate saucontinue. Modul de armare, realizarea continuităţii în dreptul reazemelor intermediare la elementelecontinue şi recomandările privind alcătuirea acestor tipuri de planşee sunt prezentate în capitolul 4;

(9) Clasa de exploatare a elementelor din lemn la construcţii noi este 1 şi 2, conform SR EN 1995-1-1;

(10) Aplicarea prevederilor prezentului ghid se face cu respectarea normelor privindsiguranţa la foc conform P118, normelor privind protecţia elementelor de lemn împotriva agenţilor

agresivi conform ST 049 şi normelor privind izolarea fonică conform C 125.

1.3 Documente de referinţă

SR EN 1990-2004, Eurocod: Bazele proiectării structurilor SR EN 1990:2004/NA:2006 Eurocod: Bazele proiectării structurilor. Anexă naţională SR EN 1991-1-1:2004 Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-1. Acţiuni generale. Greutăţispecifice, greutăţi proprii, încercări utile pentru clădiriSR EN 1991-1-1:2004/NA-2006, Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-1: Acţiuni generale.Greutăţi specifice, greutăţi proprii, încărcări din exploatare pentru construcţii. Anexă naţională.SR EN 1991-1-2:2004, Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-2: Acţiuni generale.Acţiuni asupra structurilor expuse la focSR EN 1991-1-2:2004/NA:2006, Eurocod1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-2 Acţiunigenerale. Acţiuni asupra structurilor expuse la foc. Anexă naţională SR EN 1992-1-1:2004, Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguli generale şireguli pentru clădiriSR EN 1992-1-1:2004/AC:2008, Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguligenerale şi reguli pentru clădiriSR EN 1992-1-1:2004/NB:2008, Eurocod 2: Proiectarea structurilor de beton. Partea 1-1: Reguligenerale şi reguli pentru clădiri. Anexa naţională SR EN 1995-1-1:2004, Eurocod 5: Proiectarea structurilor de lemn. Partea 1-1: Generalităţi. Regulicomune şi reguli pentru clădiriSR EN 1995-1-1:2004/A1:2008, Eurocod 5: Proiectarea structurilor de lemn. Partea 1-1: Generalităţi.Reguli comune şi reguli pentru clădiri

SR EN 1995-1-1:2004/AC:2006, Eurocod 5: Proiectarea structurilor de lemn. Partea 1-1: Generalităţi.Reguli comune şi reguli pentru clădiriSR EN 1995-1-1:2004/NB:2008, Eurocod 5: Proiectarea structurilor de lemn. Partea 1-1: Generalităţi.Reguli comune şi reguli pentru clădiri. Anexă naţională SR EN 206-1:2002, Beton. Partea 1: Specificaţie, performanţă, producţie şi conformitateSR EN 206-1:2002/A1:2005, Beton Partea 1: Specificaţie, performanţă, producţie şi conformitateSR EN 206-1:2002/A2:2005, Beton. Partea 1: Specificaţie, performanţă, producţie şi conformitateSR EN 206-1:2002/A2:2005/C91:2008, Beton. Partea 1: Specificaţie, performanţă, producţie şiconformitateSR EN 12620+A1:2008: Agregate pentru betonSR EN 409:2009: Structuri de lemn. Metode de încercare. Determinarea momentului plastic alelementelor de fixare

SR EN 26891:2002: Structuri de lemn. Îmbinări cu elemente mecanice de fixare. Principii generale pentru determinarea caracteristicilor de rezistenţă şi deformare



SR EN 335-1:2007: Durabilitatea lemnului şi a materialelor derivate din lemn. Definiţia claselor deexploatare. Partea 1: Generalităţi

SR EN 927-1:2002 : Vopsele şi lacuri. Produse de vopsire şi sisteme de vopsire pentru lemn în exterior.Partea 1: Clasificare şi selecţieSTAS 2111-90: Cuie din sârmă de oţelSTAS 1455-80: Şuruburi cu filet pentru lemn. Şurub cu cap pătrat. DimensiuniSTAS 1454-80: Şuruburi cu filet pentru lemn. Şurub cu cap hexagonal. DimensiuniSTAS 1451-80: Şuruburi cu filet pentru lemn. Şurub cu cap bombat, crestat. DimensiuniSTAS 1452-80: Şuruburi cu filet pentru lemn. Şurub cu cap înecat, crestat. DimensiuniP100-1/2006 Cod de proiectare. Partea 1 - Prevederi de proiectare pentru clădiriP100-3/2008 Cod de proiectare seismică. Partea a III a. Prevederi pentru evaluarea seismică a clădirilor existente.P118-1999: Normativ de siguranţa la foc a construcţiilor P 130-1999: Normativ privind comportarea în timp a construcţiilor

P 122-1989 Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea măsurilor de izolare fonică la clădiri civile socialculturale şi tehnico-administrativeCR 0-2005: Cod de proiectare. Bazele proiectării structurilor în construcţiiCR 6-2006: Cod de proiectare pentru structuri din zidărieC 58/1996: Siguranţa la foc. Norme tehnice privind ignifugarea materialelor şi produselor combustibiledin lemn şi textile utilizate în construcţiiC 125-2005 Normativ privind proiectarea şi executarea măsurilor de izolare fonică şi a tratamentelor acustice în clădiri NP 005 (NE 018)-2003: Normativ privind proiectarea construcţiilor din lemn (Revizuire NP005-96) NE 012/1-2007: Normativ pentru producerea betonului şi executarea lucr ărilor din beton, beton armatşi beton precomprimat - Partea 1: Producerea betonului

NE 012/2-2010: Normativ pentru producerea şi executarea lucr ărilor din beton, beton armat şi beton precomprimat - Partea 2: Executarea lucr ărilor din beton"ST 009-2005: Specificaţie tehnică privind produsele din oţel utilizate ca armături. Cerinţe şi criterii de performanţă ST 049-2006: Specificaţie tehnică privind protecţiile elementelor de construcţii din lemn împotrivaagenţilor agresivi - cerinţe si criterii de performanţă Ordin nr. 269/2008 - modificarea Regulamentului privind clasificarea produselor pentru constructii pe baza performantelor de comportare la focHG 766/1997 - Hotărâre pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea în constructii

1.4. Terminologie

(1) Se vor aplica termenii şi definiţiile din SR EN 1990, SR EN 1991, SR EN 1992şi SR EN 1995.

(2) Conector: realizează conlucrarea dintre grinda de lemn şi placa de beton; este utilizatsub formă de îmbinare cu tije cilindrice din oţel, cu sau f ăr ă cap, introduse prin batere, înşurubare sau pregăurire.

1.5 Notaţii

Alfabet latin - litere mici

distanţa de la centrul de greutate al secţiunii de beton la centrul de greutate al secţiunii ci j compusea2 distanţa de la centrul de greutate al secţiunii de lemn la centrul de greutate al secţiunii compuseb distanţa dintre grinzibe f lăţimea efectivă de conlucrare a plăcii de betond diametru

f cd valoarea de proiectare a rezistenţei la compresiune a betonuluivaloarea caracteristică a rezistenţei la compresiune a betonului măsurată pe cilindrii la 28 de f ck zile



6

f ctd rezistenţa de calcul la întindere a betonului f h2d valoarea de calcul a rezistenţei de strivire locală a elementului de lemn f md valoarea de calcul a rezistenţei la încovoiere a lemnului f mk valoarea caracteristică a rezistenţei la încovoiere a lemnului f t0d valoarea de calcul a rezistenţei la întindere paralelă cu fibrele

f t0k valoarea caracteristică a rezistenţei la întindere paralelă cu fibrele f uk valoarea caracteristică a rezistenţei la întindere a elementului de îmbinare f vd valoarea de calcul a rezistenţei la forfecare f vk valoarea caracteristică a rezistenţei la forfecare f yd valoarea de proiectare a rezistenţei la curgere a oţelului f yk valoarea caracteristică a limitei de curgere a oţeluluik def factor de deformaţiel deschidere, lungime de contactsef distanţa echivalentă între conectorismax distanţa maximă între conectorismin distanţa minimă între conectori

user deformaţia la starea limită de serviciu aferentă Fser uu deformaţia ultimă (lunecare sau rotire)u y deformaţia elastică limită w fin să geată finală w fin,G să geată finală pentru acţiune permanentă w fin,Q să geată finală pentru acţiune variabilă winst să geată instantanee finală winst,G să geată instantanee pentru acţiunea permanentă winst,Q să geată instantanee pentru acţiune variabilă

Alfabet latin -litere mari%G procent din acţiunea permanentă %Q procent din acţiunea variabilă A1 aria secţiunii de beton A2 aria secţiunii de lemn Ds ductilitate statică E 1 modul de elasticitate longitudinal al betonului E 2 modul de elasticitate longitudinal al lemnului E cm modul de elasticitate al betonului pentru încă rcă ri de scurtă durată E cm,fin valoarea finală a modului de elasticitate al betonului pentru încă rcă ri de scurtă durată E mean,fin valoarea finală medie a modulului de elasticitate al lemnului E med =E mean valoarea medie a modulului de elasticitate al lemnuluiF îd valoarea de calcul a forţei în îmbinare

F ser forţa la starea limită de serviciu I 1 momentul de inerţie al secţiunii de beton I 2 momentul de inerţie al secţiunii de lemnK modul de alunecareK ser modul de alunecare la starea limită de serviciuK ser,fin valoarea finală a modului de alunecare la starea limită de serviciuK u modul de alunecare instantaneu pentru stă ri limită ultimeK u,fin valoarea finală a modulului de alunecare instantaneu pentru stă ri limită ultime M Ed moment încovoietor de calcul M yd momentul plastic de calcul al îmbină rii



7

M yk momentul plastic caracteristic al îmbină rii Rd valoarea de calcul a capacităţii portante în îmbinare Rm = F est forţa de forfecare maximă estimată prin calcule sau încercă ri iniţialeV ed forţa tă ietoare de calculLitere greceştiγ 1 coeficient de reducere a rigidităţii pentru secţiunea de betonγ 2 coeficient de reducere a rigidităţii pentru secţiunea de lemnγ c coeficient parţial pentru betonγ M coeficient parţial pentru proprietăţilor materialului, ce ţine seama şi de aproximă ri de model

şi de variaţii ρ k valoarea caracteristică a densităţii lemnuluiσ c1d valoarea de calcul a efortului unitar de compresiune în secţiunea de betonσ cd valoarea de calcul a efortului în fibra comprimată a secţiunii de betonσ m1d valoarea de calcul a efortului unitar de întindere din încovoiere în sec ţiunea de betonσ m2d valoarea de calcul a efortului unitar de întindere din încovoiere în sec ţiunea de lemnσ t2d valoarea de calcul a efortului unitar de întindere din trac ţiune în secţiunea de lemnσ td valoarea de calcul a efortului în fibra întinsă a secţiunii de betonτ max efort tangenţial în centrul de greutate al secţiunii compuseψ 0 coeficient pentru valoarea grupă rii unei acţiuni variabileψ 1 coeficient pentru valoarea grupă rii unei acţiuni permanenteφ( ∞,t0 ) coeficient de curgere lentă pentru betonν 0,4 deplasarea aferentă la 40% din forţa de forfecare maximă estimată ν 0,6 deplasarea aferentă la 60% din forţa de forfecare maximă estimată

2 ELEMENTE DEFINITORII PRIVIND REALIZAREA PLANŞEELOR

COMPUSE LEMN-BETON

2.1 Conlucrarea lemn-beton

2.1.1 Aspecte teoretice

(1) La elementul compus, transmiterea forţelor de lunecare prin elemente deconlucrare se realizează concentrat (punctiform) şi conduce la solicitări mari în aceste puncteşi în consecinţă, la deformaţii corespunzătoare. Astfel, elementele compuse lemn-beton cuconlucrarea asigurată prin tije nu lucrează ca o secţiune unitară solicitată la încovoiere, ci cadouă secţiuni care conlucrează elastic;

(2) Procedeele de calcul utilizate în mod curent pentru planşeele compuse lemn-beton se bazează pe teoria conlucrării elastice. Conform acestei teorii se admite în locullegăturii concentrate o conlucrare continuă având rigiditatea constantă;

(3) Procedeele de calcul iau în considerare atât deformabilitatea legăturii întrelemn şi beton cât şi pe cea a elementului compus în ansamblu. Hotărâtoare pentru capacitatea

portantă a unui element compus este rigiditatea elementelor de legătură, exprimată prinmodulul de alunecare K ser (respectiv K u). Capacitatea de cedare şi comportarea elasto-plastică a legăturii caracterizează capacitatea portantă şi deformabilitatea elementului compus;

(4) Elementele de conlucrare ce se pretează la realizarea planşeele compuse lemn– beton pot fi clasificate, în funcţie de tipul conlucrării pe care o realizează, în legă tură de tip

rigid constând în încleiere, respectiv legatură de tip elastic, care la rândul ei se clasifică în:• Legături mecanice cu conectori sub formă de tije: cuie, şuruburi (montate drept sau

înclinat), cupoane din oţel beton profilat; tijele se fixează direct în grinzile de lemn, sau prinintermediul unor „bulbi” din beton creaţi prin pătrunderea betonului plăcii în alveole realizate

în prealabil în grinzile din lemn;



8

• Legături mecanice cu forme speciale constând în piese metalice în formă de papucfixate pe grinda de lemn cu şuruburi sau cuie.

2.1.2 Tipuri de conectori

(1) Realizarea elementelor compuse lemn-beton şi comportarea în exploatare aacestora depind de tipul de conlucrare realizat între grinzile din lemn şi placa din beton;

(2) În cazul unei conlucrări rigide (prin încleiere) deplasările între lemn şi betonsunt nule, ceea ce face ca elementul să se comporte ca o grindă cu secţiune compusă (nu faceobiectul prezentului ghid);

(3) Conlucrarea semi-rigidă (elastică) permite o anumită deplasare între lemn şibeton, în funcţie de rigiditatea acesteia, clasificându-se astfel:

• cu conectori de tip tije: cuie, şuruburi, cupoane de oţel;• cu conectori şi piese speciale de tip: pene inelare, pene cu crampoane, plăci

multicuie;• cu sisteme integrate: legătură continuă sub formă de grinzi cu zăbrele; legătură

continuă din tablă îndoită; cu piese papuc.

(4) Mijloacele de conlucrare între lemn şi beton au o gamă largă de posibilităţi deconfigurare, în cele ce urmează prezentându-se câteva variante semnificative;(5) Conlucrare lemn-beton cu tije cilindrice/alveole de beton (fig 2-1.):

Piroane şi tirfoaneTăieturi înclinate şi tirfoane

Cuie verticale pe unul sau două rânduri Cupoane de oţel verticale îndoite la 90°, ancorate în grindade lemn cu răşină epoxidică în goluri pregăurite

Cupoane de oţel sau dibluri verticale îndoite la 90° în alveole (goluri) în grinda de lemn, ancorate cu răşină epoxidică îngoluri pregăurite



9

Şuruburi verticale sau înclinate dispuse pe unul sau două rânduri alternant în cruciş

Cupoane de oţel beton verticale în alveole de beton

Şuruburi înclinate la 45°, pe două rânduri alternant în cruciş

Şuruburi tensionate

Fig. 2–1 Conlucrare lemn-beton cu tije cilindrice/alveole de beton



10

(6) Conectori lemn-beton cu ţevi şi piese speciale (fig. 2-2)

Cupoane de ţeavă Conector tip bulon

Plăci multicuie îndoite la 90° îmbinate pe feţele laterale sau la partea superioară a grinzilor din lemn

Fig. 2–2 Conlucrare cu ţevi şi plăci metalice

(7) Elemente de legătură lemn-beton cu conectori de tip sistem integrat (fig. 2-3)

Conlucrare cu papuc special şi bare de oţel beton



11

Conlucrare cu conectori şi nervuri din beton armat

Plăcuţă multicuie introdusă într-un canal executat în grinda din lemn

Fig. 2–3 Conlucrare cu conectori de tip sistem integrat

2.1.3 Rigiditatea conlucrării lemn-beton

(1) Rigiditatea elementelor de legătură, exprimată prin modulul de alunecare K ser (respectiv K u), se determină prin calcule sau încercări la forfecare, pe epruvete compuse lemn-beton, în conformitate cu SR EN 26891;

0,4

est ser

ν

F 0,4K = 2–1

unde:F est – forţa de forfecare maximă estimată prin calcule sau încercări iniţialeν 0,4 – deplasarea aferentă la 40% din forţa de forfecare maximă estimată

(2) Pentru luarea în considerare, în calculele statice, a comportării conlucrăriilemn-beton la starea limită ultimă şi la starea limită de serviciu, se propune o repartizare aconectorilor pe baza ductilităţii statice conform rel. (2-2) şi a modelelor de conlucrare din fig.2-4:

y

u

Su

u D = 2–2

F

tan-1(K)

F u

u y u u u

F

u ser

ser

K ser

R

u u

d

K u

F

R d u u

K u

R d

/K u

a). b).

c). d).

(a)Definiţia parametrilor;

(b)Model pentru starea limită de serviciu;

(c) şi (d)Model pentru stările limite ultime

Fig. 2–4 Modele de conlucrare



12

Unde Ds – ductilitate statică uu – deformaţie ultimă (lunecare sau rotire)u y – deformaţie elastică ultimă user – deformaţie la starea limită de serviciu, aferentă lui F ser

F ser – forţa la starea limită de serviciu Rd – valoarea de calcul a capacităţii portante în îmbinare(3) Chiar dacă în realitate pot apărea deformaţii plastice în beton şi în elementele

de legătură la starea limită de rezistenţă, pentru determinarea eforturilor se poate considera ocomportare linear–elastică a elementului compus conform fig. 2-5;

(4) Efectul deformaţiilor plastice intervine luând în considerare un modul secantnominal aferent modulului de elasticitate al betonului şi un modul secant real aferentmodulului de alunecare al conlucrării;

(5) Rigidităţile betonului, luate în considerare la calculul eforturilor unitare, sedetermină pentru secţiunea transversală nefisurată. La verificarea eforturilor unitare normale,corespunzătoare secţiunilor componente ale structurii compuse, se neglijează rezistenţa la

întindere a betonului;

(6) Pe faţa comprimată se consideră, ca rezistenţă la compresiune, efortul limită lacompresiune, căruia îi corespund deformaţiile plastice ale betonului;

(7) În cazul în care axa neutră este poziţionată în placa din beton se va prevedea oarmătură corespunzătoare la partea inferioară a plăcii din beton;

(8) Modulul de alunecare al conlucrării la starea limită ultimă este:

6,0ν

est u

F 0,6 K = 2–3

ν 0,6 – deplasarea aferentă la 60% din forţa de forfecare maximă estimată

pentru simplificare se poate considera: ser u K K 3

2≅ ;

Fig. 2–5

(9) Pentru conectorii de tip tije cilindrice (cuie sau şuruburi) se admit următoarelecriterii pentru determinarea modulilor de alunecare K ser (respectiv K u), pe baza curbeiteoretice de variaţie a deplasărilor dintre lemn şi beton „f”, în funcţie de încărcarea „P” fig. 2-6, astfel:

• Pentru stabilirea forţei de exploatare se porneşte de la valoarea admisă a deplasăriidadm=0,09∅. Această deplasare corespunde unei forţe de forfecare Pd1;



13

• Pentru forţa limită de forfecare (capacitate portantă la forfecare) Pd2 se consideră odeplasare lemn-beton d=2,5dadm=0,225∅;

• Forţa admisă de forfecare Padm se determină considerând coeficientul de siguranţă 3,0 aplicat capacităţii portante la forfecare (Padm=Pd2 /3);

• Modulul de alunecare se determină pe baza raportului:

af

hot ser

d

PK = 2–4

unde: 23

2d hot

PP = [kN]

d af – deplasarea relativă [cm] între lemn şi beton, corespunzătoare încărcării Phot

Fig. 2–6

(10) Exemplificarea şi notaţiile acestui mod de determinare a modulilor dealunecare sunt prezentate în anexa informativă, pe baza unor încercări la forfecare efectuatepe epruvete compuse lemn-beton;

(11) În SR EN 1995-1-1 este propusă determinarea modulului de alunecare K ser , la îmbinarea lemn-lemn cu tije cilindrice, în funcţie de densitatea lemnului şi diametrulelementului de conlucrare, astfel:

Tip de îmbinare K ser [N/mm]Cuie

25

8,05,1d k ρ

Cuie bătute în goluri pregăurite, dornuri, şuruburi

20

5,1d k

ρ

Buloane

30

5,1d k

ρ

Notă: k ρ = valoarea caracteristică a densităţii lemnului

(12) Încercările experimentale efectuate în ţară şi la nivel internaţional pe epruvetelemn-beton au dovedit că modulul de alunecare al conlucrării lemn-beton cu tije cilindrice



14

este exprimat mai corect în funcţie de diametrul elementului de conlucrare „d ” şi modulul deelasticitate al lemnului „ E mean”, astfel:

d E K meanser 08,0= 2–5

2.2 Materiale2.2.1 Beton

(1) Rezistenţele caracteristice (normate) şi de calcul ale betonului, ck f şi cd f ,precum şi alte caracteristici de calcul ale betonului realizat cu agregate obişnuite, grele sauuşoare, se stabilesc în conformitate cu SR EN 1992-1, respectiv NE 012/2 şi SR EN 206-1;

(2) Clasa minimă de beton recomandată este C20/25;(3) Se recomandă ca diametrul maxim al agregatelor să fie dmax=16 mm, conform

SR EN 12620;(4) Pentru a evita umezirea lemnului în timpul turnării, dar şi pentru limitarea

fenomenului de contracţie, se recomandă un raport apă-ciment cât mai redus, conform NE012/1.

2.2.2 Lemn

(1) Lemn masiv• Grinzile din lemn masiv se pot confecţiona atât din lemn masiv de răşinoase cât şi

din lemn masiv de foioase;• Rezistenţele caracteristice (normate) ale lemnului , f mk , f tok şi f vk , precum şi alte

caracteristici de calcul, se stabilesc în conformitate cu SR EN 1995-1-1.(2) Lemn lamelat încleiat• Rezistenţele caracteristice (normate) ale lemnului lamelat încleiat , f mk , f tok şi f vk ,

precum şi alte caracteristici de calcul, se stabilesc în conformitate cu SR EN 1194.(3) Grinzi din lemn la clădiri existente• Evaluarea şi analiza degradărilor grinzilor existente din lemn se va realiza conform

P100-3;• Intervenţiile asupra grinzilor de lemn se vor realiza conform P100-3;• În funcţie de posibilităţile de acces la elementele structurale, se recomandă

extragerea unor epruvete din grinzile de lemn existente pentru determinarea rezistenţelorcaracteristice la încovoiere f mk , la întindere paralelă cu fibrele f tok şi forfecare f vk .

2.2.3 Armături

(1) Armăturile prevăzute în plăcile din beton ale planşeelor compuse lemn–betonse vor realiza sub formă de plase sudate sau bare montate individual, formând plase legate cusârmă;

(2) Rezistenţele caracteristice (normate) şi de calcul yk f şi yd f , precum şi alte

caracteristici de calcul se stabilesc în conformitate cu SR EN 1992-1-1, respectiv ST 009.

2.2.4 Conectori lemn-beton

(1) Conectorii utilizaţi se clasifică astfel:• Cuie cu secţiune rotundă cu formă torsionată sau cu striviri la suprafaţa, conform

STAS 2111 (fig. 2-7);



15

• Şuruburi pentru lemn cu cap semiînecat (STAS 1453), cu cap înecat crestat (STAS1452), cu cap bombat crestat (STAS 1451), cu cap hexagonal (STAS 1454), cu cap pătrat(STAS 1455) (fig. 2-7);

Fig. 2–7 Tipuri de cuie şi şuruburi

(2) Se vor utiliza conectori realizaţi din oţel inoxidabil sau oţel protejat împotrivacoroziunii;

(3) Valorile modulilor de alunecare K ser (respectiv K u) se vor determina pe bazaprecizărilor de la pct. 2.1.3.

3 PROIECTAREA PLANŞEELOR COMPUSE LEMN-BETON

(1) Calculul se face în conformitate cu principiile metodei de calcul la stări limită,

luându-se în considerare:• proprietăţile diferite ale materialelor – rezistenţa;• comportarea diferită în timp sub încărcare a materialelor componente a planşeului

compus – curgerea lentă, durata de aplicare a încărcării;(2) Calculul planşeelor compuse lemn-beton trebuie să satisfacă verificarea la

starea limită ultimă şi starea limită de serviciu atât pentru încărcări de scurtă cât şi de lungă durată;

(3) Verificarea la starea limită ultimă se face prin determinarea eforturilor maxime în materialele componente (lemn, beton şi conectori);

(4) Verificarea la starea limită de serviciu se face prin determinarea săgeţiimaxime;

(5) Verificarea eforturilor în elementele componente ale planşeului compus la

stările limită SLU şi SLS se va face în stadiul iniţial (luând în considerare modulii deelasticitate medii ai lemnului şi betonului) cât şi în stadiul final (luând în considerarefenomenul de fluaj care conduce la reducerea modulilor de elasticitate ai materialelorcomponente);

(6) Verificarea planşeelor compuse lemn-beton la încărcări orizontale are ca scopasigurarea capacităţii de rezistenţă şi a rigidităţii necesare pentru ca planşeul să poată ficonsiderat diafragmă rigidă în plan orizontal. Forţele seismice de nivel se vor determinaconform prevederilor din P100-1;

(7) La clădiri cu forme simple în plan, care pot fi înscrise într-un dreptunghi,pentru calculul eforturilor secţionale (forţă tăietoare şi moment încovoietor) provenite din



16

forţele seismice orizontale, planşeul compus lemn-beton va fi considerat ca grindă continuă,rezemată pe pereţii structurali. În acest caz calculul eforturilor secţionale se va face conformmodelului de calcul prezentat în CR6;

(8) Verificarea planşeului compus lemn-beton în faze de execuţie nu este necesară având în vedere că se realizează sprijiniri provizorii pe perioada execuţiei;

(9) După întărirea betonului grinda de lemn şi placa de beton conlucrează, încărcările fiind preluate de elementul compus;(10) Planşeul compus lemn-beton continuu poate fi calculat ca o succesiune de plăci

compuse simplu rezemate deoarece în zonele de câmp secţiunea transversală a grinzilor delemn asigură în general o capacitate portantă la încovoiere mai mare decât este necesară dinverificarea la încovoiere. Verificarea planşeului compus în zonele de moment încovoietornegativ este explicitată la punctul 3.4.7.

3.1 Încărcări şi solicitări

(1) Clasificarea acţiunilor/încărcărilor şi gruparea efectelor structurale aleacţiunilor/încărcărilor pentru proiectarea planşeelor compuse lemn-beton se vor realizaconform SR EN 1991-1-1;

(2) Coeficienţii parţiali de siguranţă pentru acţiunile permanente şi variabile se vorconsidera conform SR EN 1990.

3.2 Calculul lăţimii de conlucrare a plăcii

(1) Lăţimea de conlucrare a plăcii “bef ” este dependentă în principal de raportuldintre lăţimea plăcii (distanţa dintre grinzi “b”) şi deschiderea grinzii „l” şi este variabilă înlungul deschiderii grinzii în funcţie de tipul încărcării şi de schema statică. La bazadeterminării lăţimii de conlucrare a plăcii stă distribuţia în direcţie transversală a eforturilortangenţiale în talpa de beton (fig. 3-1);

Fig. 3–1 Variaţia eforturilor unitare tangenţiale în talpa de beton

(2) În diferitele norme de calcul se propun relaţii acoperitoare pentru determinarealăţimii de conlucrare a plăcii, valabile pentru o conlucrare continuă între grinzile de lemn şiplaca de beton;

(3) Relaţiile 3-1 şi 3-2 ţin cont de tipul încărcării în determinarea lăţimii deconlucrare a plăcii din beton:

- pentru încărcări uniform distribuite:



17

bl

bbef

−=

2

4,11 3–1

- pentru încărcări concentrate:

bl

b

l

bbef

−

−= 8,04,11

2

3–2

(4) Grosimea plăcii se stabileşte din condiţia ca raportul rigidităţilor celor două elemente ce conlucrează să fie subunitar:

122

11 ≤ I E

I E 3–3

3.3 Ipoteze generale

(1) Metoda de calcul a planşeelor compuse lemn-beton ia în considerare

următoarele ipoteze:- grinda de lemn este simplu rezemată;- elementele componente ale planşeului compus sunt interconectate prin intermediul

unor conectori având drept caracteristică de referinţă modulul de alunecare K; - distanţa între conectori este constantă sau variază uniform în funcţie de forţa

tăietoare, între smin şi smax , unde smax ≤ 4smin; smin pentru zona marginală; smax pentruzona de mijloc (a se vedea Fig. 4-1).

3.4 Calculul la starea limită ultimă şi starea limită de serviciu

3.4.1 Caracteristicile secţiunii compuse

(1) Modul de lucru al secţiunii compuse şi caracteristicile luate în calcul suntprezentate în fig. 3-2;

(2) Rigiditatea echivalentă la încovoiere a secţiunii compuse se determină curelaţia 3-4:

)()()( 2222222

2111111 a A E I E a A E I E EI ef

⋅⋅⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅= γ γ 3–4

unde: E 1 , E 2 - valorile modulului de elasticitate longitudinal la beton şi lemn A1 , A2 - aria secţiunii de beton (cu bef calculat conform relaţiilor 3-1 şi 3-2), respectiv

aria secţiunii de lemn

I 1 , I 2 - momentul de inerţie al secţiunii de beton (cu bef conform relaţiilor 3-1 şi 3-2),respectiv momentul de inerţie al secţiunii de lemn



18

Fig. 3–2 Secţiune compusă

(3) Coeficientul de reducere a rigidităţii γ se determină cu relaţia 3-5, astfel:

- pentru placa din beton:

2

1121

1

1

lK

s A E ef

⋅

⋅⋅⋅+

=π

γ 3–5

- pentru grinda din lemn: γ 2=1

unde: sef - distanţa echivalentă între conectoriK - modulul de alunecare al elementului de conlucrare, care pentru calculul la

starea limită ultimă este K u, iar pentru starea limită de exploatare normală esteK ser

l - lungimea grinzii simplu rezemate(4) Distanţele de la centrul de greutate al secţiunii de beton, respectiv al secţiunii

de lemn până la centrul de greutate al secţiunii compuse, a1 respectiv a2, se determină curelaţiile 3-6 şi 3-7, astfel:

2211 2ahha −+= 3–6

222111

211112

)(

A E A E

hh A E a

⋅⋅+⋅⋅

+⋅⋅⋅=

γ γ

γ 3–7

unde: h1 - grosimea plăcii de betonh2 - înălţimea grinzii de lemn

Notă : 1 – placa de beton2 – grinda de lemn3 – element de conlucrare



19

(5) Grosimea plăcii se va verifica cu relaţia 3-3.

3.4.2 Distanţa între conectori

(1) Distanţa între conectori variază în funcţie de efortul de lunecare între o

valoarea minimă smin la reazeme şi smax în zona mediană a grinzii. Pentru simplificare, încalcule se va considera o distanţă echivalentă, astfel:

sef = 0,75 smin + 0,25 smax 3–8

(2) Se va respecta pct. 3.3 (1).

3.4.3 Verificarea eforturilor în secţiunea compusă la starea limită ultimă înstadiul iniţial

(1) Eforturile normale de compresiune şi întindere în placa de beton şi în fibraextremă întinsă a lemnului se determină cu relaţiile:

ef

Ed d c

EI

M a E

)(111

1

⋅⋅⋅=γ

σ 3–9

ef

Ed d m

EI

M h E

)(

5,0 111

⋅⋅⋅=σ 3–10

ef

Ed d t

EI

M a E

)(222

2

⋅⋅⋅=γ

σ 3–11

ef

Ed d m

EI

M h E

)(

5,0 222

⋅⋅⋅=σ 3–12

unde: M Ed - moment încovoietor de calcul

(2) Eforturile în placa de beton vor îndeplini condiţiile:- la partea superioară:

cd d md ccd f ≤+= 11 σ σ σ 3–13

- la partea inferioară:

ctd d cd mtd f ≤−= 11 σ σ σ 3–14

(3) Eforturile la faţa inferioară a secţiunii de lemn se verifică cu condiţia:

122 ≤+md

d m

tod

d t

f f

σ σ 3–15

unde: cd f , ctd f - rezistenţa de calcul la compresiune şi întindere axială a betonului,

conform SR EN 1992-1-1

d t f 0 ,md f - rezistenţa de calcul la întindere respectiv încovoiere a lemnului

conform, SR EN 1995-1-1



20

(4) Verificarea eforturilor tangenţiale în centrul de greutate al secţiunii compuse serealizează astfel:

vd

ef

Ed f EI b

V hb E ≤

⋅

⋅⋅⋅=

)(

5,0

2

222

maxτ 3–16

unde: 22

2a

hh += - distanţa de la faţa întinsă a secţiunii de lemn şi centrul de greutate al

secţiunii compuseV Ed - forţa tăietoare de calcul

(5) Valoarea de calcul a forţei în îmbinare va respecta condiţia:

d

ef

Ed id R

EI

V sa A E F ≤

⋅⋅⋅⋅⋅=

)(min1111γ 3–17

unde: Rd - valoarea de calcul a capacităţii portante în îmbinare conform pct. (8)(6) Momentul plastic de calcul al îmbinării se determină astfel:

M

yk

yd

M M

γ = 3–18

unde: yk M - momentul plastic caracteristic al îmbinării, conform relaţiilor 3-19 la 3-22

γ M - coeficient parţial aplicat proprietăţilor materialului(7) Momentul plastic caracteristic al unei îmbinări cu tije metalice, determinat

conform formulelor empirice date în SR EN 409, are valorile:

- pentru îmbinări cu cuie rotunde cu suprafaţă netedă:

6,2

180d M yk = 3–19- pentru cuie cu secţiune pătrată: 6,2270d M yk

= 3–20

- pentru buloane şi dornuri:6

8,0 3d f

M uk yk = 3–21

- pentru şuruburi:6

583,0 3d f

M uk yk

= 3–22

unde: f uk - valoarea caracteristică a rezistenţei la întindere a elementului de îmbinare,conform tabelelor 3-1 şi 3-2

d - diametrul tijei în zona netedă la şuruburi sau latura pătratului la cuie cusecţiune pătrată (mm)

Tab. 3-1 Rezistenţa caracteristică ultimă la întindere pentru buloane obişnuite

Clasa bulonului 4,6 4,8 5,6 5,8 6,8f uk N/mm2 400 320 500 500 600

Tab. 3-2 Rezistenţa caracteristică ultimă la întindere pentru bare din oţel obişnuit

Tipul oţelului S235 S275 S355f uk N/mm2 400 400 500



21

(8) Rezistenţa îmbinării se determină ca valoare minimă din următoarele condiţii:

- cedarea betonului la compresiune locală la suprafaţa de contact dintre beton şielementul de conlucrare:

c

cmck d

E f d R

γ

223,0= 3–23

γ c - coeficient parţial pentru beton f ck - valoarea caracteristică a rezistenţei la compresiune a betonului măsurată pe

cilindri la 28 de zile

- ruperea la forfecare a elementului de conlucrare:

M

uk d

d f R

γ

π

4

8,0 2

= 3–24

- cedarea lemnului:d f M R d h yd d 225,1= 3–25

f h2d - valoarea de calcul a rezistenţei de strivire locală a elementului de lemn

3.4.4 Verificarea eforturilor în secţiunea compusă la starea limită ultimă înstadiul final

(1) Fenomenul de curgere lentă al elementelor compuse lemn-beton este influenţatde particularităţile comportării în timp a materialelor componente precum şi de condiţiile demediu existente (temperatură, umiditate);

(2) Comportarea diferită sub încărcări de lungă durată a elementelor componenteale unui planşeu lemn-beton se va lua în considerare prin reducerea modulilor de elasticitateai lemnului şi betonului şi modulului de alunecare al conlucrării, astfel:

- pentru beton: )),(1

1(

0,

t E E cm fincm

∞+=

ϕ 3–26

),( 0t ∞ϕ - coeficient de fluaj pentru beton conform SR EN 1992-1-1

- pentru lemn: )1

%

1

%(

1,

def def

mean finmeank

Q

k

G E E

++

⋅+=

ψ 3–27

k def - coeficient care ia în considerare deformaţia în funcţie de timp sub efectul

fluajului şi umidităţii, conform SR EN 1995-1-1 pentru lemn şi materiale lemnoase

%G, %Q - procent din încărcarea permanentă, respectiv variabilă

- pentru conectori:def

u finu

k

K K

+=

1, 3–28

K u,fin - valoarea finală a modulului de alunecare instantaneu pentru starea limită ultimă k def - coeficient pentru îmbinări conform SR EN 1995-1-1



22

(3) Se va reface calculul cu relaţiile de la pctele 3.4.1 şi 3.4.3 utilizând modulii deelasticitate la lemn şi beton, precum şi modulul de alunecare, calculaţi conform pctului 3.4.4.

3.4.5 Verificarea la starea limită de serviciu în stadiul iniţial

(1) Verificarea săgeţii în stadiul iniţial se va efectua luând în considerare moduliide elasticitate medii pentru beton E cm şi lemn E mean, respectiv modulul de alunecare K ser ;(2) Se vor reface calculul şi verificările elementului compus conform pct. 3.4.1. şi

3.4.3;(3) Săgeata instantanee finală se va calcula conform SR EN 1995-1-1, astfel:

Qinst Ginst inst www ,, += 3–29

winst,G; winst,Q - săgeata instantanee pentru acţiunea permanentă G respectiv, acţiuneavariabilă Q

(4) Săgeata instantanee finală trebuie să se încadreze în domeniul recomandat alvalorilor limită indicat în SR EN 1995-1-1.

3.4.6 Verificarea la starea limită de serviciu în stadiul final

(1) Verificarea săgeţilor în stadiul final se va efectua luând în considerare moduliide elasticitate transformaţi funcţie de deformaţiile în timp şi încărcare pentru beton şi lemn,respectiv reducerea modulului de alunecare K ser , astfel:

- pentru ac ţ iuni permanente:

- beton: )),(1

1(

0,

t E E cm fincm

∞+=

ϕ 3–30

),( 0t ∞ϕ - coeficient de fluaj pentru beton conform SR EN 1992-1-1

- lemn: )1

1(1

,def

mean finmeank

E E ⋅+

=ψ

3–31

- conectori:def

ser finser

k

K K

+=

1, 3–32

- pentru ac ţ iuni variabile:

- beton: )),(1

1(

0,

t E E cm fincm

∞+=

ϕ 3–33

- lemn: )1

1(,

def

mean finmeank

E E +

= 3–34

- conectori:def

ser finser

k K K +

=1, 3–35

(2) Se vor reface calculul şi verificările elementului compus conform pct. 3.4.1 şi3.4.3;

(3) Săgeata finală se va calcula conform SR EN 1995-1-1, astfel:

Q finG fin fin www ,, += 3–36

w fin,G , w fin,Q - săgeata în stadiul final pentru o acţiune permanentă G respectiv o acţiunevariabilă Q



23

(4) Săgeata finală trebuie să se încadreze în domeniul recomandat al valorilorlimită indicat în SR EN 1995-1-1.

3.4.7 Verificarea planşeului compus în zonele de moment încovoietor negativ

(1)

Momentul încovoietor capabil al secţiunii compuse în direcţia longitudinală agrinzilor de lemn se determină ca şi pentru o secţiune din beton armat, pe baza distribuţieieforturilor unitare normale conform fig. 3-3. Se neglijează aportul secţiunii transversale delemn.

Fig. 3–3 Distribuţia eforturilor unitare normale pentru moment negativ

Unde: N s - rezultanta eforturilor de întindere M Rd - moment încovoietor negativ N cm - rezultanta eforturilor unitare normale de compresiune z - braţ de pârghie

As - secţiunea armăturii de rezistenţă dispusă pe reazem, în mm2

/m;as - distanţa de la centrul de greutate al armăturii până la fibra superioară de beton

a plăcii compuse x pl - distanţa între axa neutră plastică şi fibra cea mai comprimată a secţiunii de

betond s - înălţimea utilă a secţiunii de beton

z N M s Rd = 3–37

(2) Rezultanta eforturilor de întinderes

N din armătura de pe reazem şi braţul de

pârghie z se determină cu relaţiile:

sd ss

f A N = 3–38

s pl a-0,5x-h z = 3–39

(3) Rezultanta eforturilor unitare normale de compresiune din beton, calculată pentru o lăţime unitară de placă b = 1 m, este:

cd plcm f xb N = 3–40

Poziţia axei neutre pl x se determină din ecuaţia de proiecţie cms N N = :

cd s pl bf N x / = 3–41



24

4 PREVEDERI CONSTRUCTIVE

4.1 Dimensiuni

(1) Dacă placa de beton are rol de diafragmă orizontală grosimea minimă va fih1=80 mm cu respectarea prevederilor din normativele în vigoare ( în ceea ce priveşterezistenţa, rigiditatea, izolarea fonică, etc.);

(2) Grosimea minimă a plăcii de beton poate fi h1 = 60 mm în alte cazuri decătcele prevăzute la (1);

(3) Se recomandă ca deschiderea maximă a grinzilor din lemn să fie:o pentru grinzi din lemn masiv : lmax = 5,0 metrio pentru grinzi din lemn încleiat : lmax = 8,0 metri

(4) Se recomandă ca raportul dintre înălţimea grinzilor din lemn h2 şi deschiderea

planşeului l să fie: 16...252

=h

l.

4.2 Armare

(1) Armătura utilizată trebuie să respecte prevederile punctului 2.2.3;(2) Acoperirea minimă cu beton este cmin = 10 mm;(3) Toleranţele admisibile în poziţionarea armăturilor vor respecta condiţiile din

SR EN 1992-1-1 şi NE 012-2;(4) În cazul în care din calcule nu este necesară armarea la partea inferioară a

plăcii din beton se va prevedea armătură constructivă, astfel:- distanţa dintre bare, atât pe direcţia transversală cât şi longitudinală trebuie să fie

maxim 250 mm;- aria minimă a armăturii, pentru fiecare direcţie, este de 250 mm2 /m;

- diametrul minim al armăturilor este d min = 6 mm;(5) Armăturile din plase legate cu sârmă, utilizate la armarea plăcilor compuse, seamplasează din diferite considerente în anumite zone, astfel:

- în zonele de reazem, la partea superioară a plăcii: având rol de rezistenţă pentrupreluarea momentelor negative;

- în zonele de câmp, la partea inferioară a plăcii: având rol de rezistenţă pentrupreluarea momentelor pozitive;

(6) Dacă planşeul a fost calculat ca o succesiune de plăci simplu rezemate, lapartea superioară a elementului de reazem se prevede o armătură minimă, respectând ambelecondiţii:

- procent din secţiunea de beton: As,min = 0,4%Ac;- minim 80 mm2 /m.

(7) Armătura utilizată trebuie să respecte prevederile punctului 2.2.3;(8) Lungimea de ancorare a armăturilor în centurile din beton armat trebuie sa

respecte prevederile prevăzute în CR 6.



25

4.3 Conectori

(1) Conectorii de tip cuie se dispun pe unul sau două rânduri alternant în cruciş perpendicular pe grinda de lemn. Diametrul minim al cuielor este d min = 8 mm;

(2) Conectorii de tip şurub se dispun pe unul sau două rânduri alternant în cruciş, înclinaţi la un unghi de 45° faţă de grinda de lemn. Diametrul minim al şurubului este d

min= 6

mm;(3) Dispunerea conectorilor pe grinda de lemn se face conform fig. 4-1.

Fig. 4–1 Dispunerea conectorilor

(4) Distanţa între conectori se recomandă a se încadra între următoarele valori:

smin = 80 mm ... 150 mmsmax = 150 mm ... 300 mm

4.4 Rezemare

(1) Planşeele compuse lemn-beton reazemă pe tot conturul lor prin intermediulcenturilor din beton armat, pe pereţi portanţi din zidărie de cărămidă. Sunt excluse reazemeleconcentrate (stâlpi);

(2) La construcţii noi se vor respecta:- condiţiile de rezemare prevăzute în SR EN 1995-1-1 pentru grinzile de lemn;- condiţiile de ancorare a plăcii de beton pe tot conturul în centuri din beton armat,

realizate conform CR 6;(3) În fig. 4-2 este prezentată o modalitate de rezemare a planşeului compus pentru

construcţii noi;(4) La construcţiile existente se va proceda conform rezultatelor evaluării şi

analizei efectuate după P100-3. Placa de beton se va ancora în centuri create la fa ţa interioară a pereţilor (fig. 4-3), la faţa exterioară (fig. 4-4) sau sub grinzile din lemn (fig. 4-5);continuitatea plăcii de beton în dreptul reazemelor intermediare se va asigura prin turnareabetonului din placă în goluri create în zidăria existentă. Armătura prevăzută în aceste goluri seva dimensiona astfel încât să fie asigurată transmiterea eforturilor dintr-o deschidere a plăcii

în cealaltă;(5) La contactul elementelor de lemn cu alte materiale, unde se produc umeziri din

diferite cauze, lemnul se protejează prin straturi hidroizolante sau, dacă este posibil, contactulse face prin piese din materiale rezistente la umiditate, astfel încât să se poată crea spaţii libere

de continuă aerare a elementelor de lemn;(6) Porţiunile grinzilor de lemn care se află în contact cu zidăria se protejează îndreptul reazemului cu hidroizolaţie, alcătuită din unul sau două straturi de carton sau pânză bitumată. Capătul grinzii se montează la o distanţă de aproximativ 2 cm de zidărie, creândastfel un locaş de aerisire.



26

Fig. 4–2 Variantă de rezemare la construcţii noi

Fig. 4–3 Construcţii existente: ancorare în centuri create la faţa interioară a pereţilor

Sectiunea 1-1

AA

38

h 1

h 2

conectori4φ16

φ8/ 20

1

1

Sectiune A-A

1

1

2

2

Sectiunea A-A

A

18 2 18

38

6φ14 φ8/ 20

φ8/ 9

2φ14 conectori

h 1

h 2

m i n 2 0

5 3338

6φ14 φ8/ 20

φ8/ 9

2φ14 1φ14

Sectiunea 1-1 Sectiunea 2-2

A



27

1

1

2

2

Sectiune A-A

Fig. 4–4 Construcţii existentei: ancorare în centuri create la faţa exterioară a pereţilor

1

1

2

2

Sectiune A-A

Sectiunea 1-1 Sectiunea 2-2

AA

38

h 1

h 2

conectori

4φ16

φ8/ 20

38

h 1

φ8/ 20

4φ16

2φ16

conectori

Fig. 4–5 Construcţii existente: ancorare în centuri create sub grinzile din lemn

Sectiunea 2-2

AA

Sectiunea 1-1

38

h 1

h 2

conectori4φ16

φ8/ 20

38

h 1

4φ16

φ8/ 20

φ8/ 20



28

4.5 Aptitudinea de exploatare (serviciu)

(1) Pentru a se asigura durabilitatea planşeelor compuse lemn-beton, în procesulde exploatare este necesar ca:

• elementele de lemn ale planşeului să nu fie expuse acţiunii umidităţii;

• să fie asigurate măsuri de protecţie pentru a evita apariţia condensului sau creareade umidităţi prea mari în încăperi;• executarea de pereţi despărţitori sau sobe pe planşee să se facă în urma unei

expertize tehnice şi în baza unui proiect conform reglementărilor în vigoare;• în cazul spaţiilor închise (subsoluri, poduri) să se prevadă măsuri de aerisire şi

ventilare;• dispunerea traseelor de instalaţii sanitare, electrice sau gaze să se facă conform

reglementărilor în vigoare;(2) Sistemele de protecţie a elementelor din lemn împotriva agenţilor chimici şi

biologici se vor alege în funcţie de natura şi starea grinzilor din lemn, de natura şiagresivitatea mediului, de durabilitatea estimată a protecţiei;

(3) Natura si gradul de agresivitate a mediului se stabilesc de către proiectant înbaza evaluării rezultatelor analizelor calitative şi cantitative de agenţi agresivi (chimici şibiologici) şi ale umidităţii relative şi temperaturii aerului. Agenţii agresivi chimici şi biologicicare acţionează asupra construcţiilor din lemn sau a componentelor din lemn sunt clasificaţiconform ST 049;

(4) Definirea claselor de exploatare din punct de vedere al agresivităţii mediului sestabileşte conform ST 049, SR EN 335-1, SR EN 1995-1-1 şi NP 005 (NE 018);

(5) Clasele de risc de atac biologic se stabilesc conform SR EN 335-1, NP 005(NE 018);

(6) Sistemele de protecţie aplicate pe suprafaţa elementelor din lemn împotrivaagenţilor agresivi trebuie să îndeplinească criteriile de performanţă şi cerinţele esenţiale,funcţionale şi tehnologice menţionate în ST 049;

(7)

Criteriile şi nivelurile de performanţă pentru grinzile de lemn şi pentrusistemele de protecţie sunt definite în ST 049 pentru:• stratul suport: grinzile de lemn sau cofrajul pierdut;• sistemele de protecţie împotriva agenţilor fizico–chimici, prezentate ca valori

concrete, minime, pentru a obţine o protecţie eficientă a lemnului;• sistemele de protecţie împotriva agenţilor biologici;(8) Pentru ca întreaga construcţie să corespundă unui anumit grad de rezistenţă la

foc, elementele principale ale acesteia trebuie să îndeplinească condiţiile minime decombustibilitate şi de rezistenţă la foc precizate în P118;

(9) Pentru grinzile de lemn ce fac parte integrantă din planşeul compus, printratament ignifug se va asigura minim clasa de combustibilitate C2(CA2b) – dificilinflamabile, în conformitate cu P118/99 (clasa de reacţie la foc echivalentă conform ordin

269/2008);(10) Produsele de ignifugare trebuie să respecte prevederile generale cât şi

condiţiile de pregătire a suprafeţelor, condiţiile şi tehnologia de aplicare prevăzute în C58.

5 COMPORTARE ÎN TIMP

(1) Urmărirea comportării în exploatare se va realiza în conformitate cu legislaţia în vigoare privind comportarea în timp a construcţiilor precum şi prevederile normativuluiP130. Prin urmărirea curentă, se înţelege activitatea de urmărire a comportării construcţieiprin observarea şi înregistrarea unor aspecte, fenomene şi parametri ce pot semnala



29

modificări ale capacităţii construcţiei de a îndeplini cerinţele de rezistenţă, stabilitate şidurabilitate stabilite prin proiect;

(2) Urmărirea curentă are un caracter permanent, durata ei coincizând cu duratade serviciu efectivă a clădirii;

(3) Prevederi specifice de urmărire curentă la construcţiile noi cu planşee

compuse lemn-beton: Se vor avea în vedere identificarea prin observaţii vizuale sau cu dispozitive demăsurare a următoarelor fenomene: tasări în zona de rezemare a grinzilor de lemn, crăpăturilongitudinale în grinzile de lemn, deformaţii exagerate pe verticală la mijlocul deschideriiplanşeului, apariţia locală a unor pete pe finisajul existent din umezire sau prezen ţamucegaiurilor;

Principalele zone avute în vedere la urmărirea curentă sunt: zonele de rezemare şi lamijlocul deschiderii grinzilor din lemn;

În funcţie de finisajul aplicat la partea inferioară a planşeului compus se va prevedeaccesul la elementele necesar a fi inspectate;

(4) Prevederi specifice de urmărire curentă la construcţiile existente cu planşeecompuse lemn-beton:

Se vor avea în vedere identificarea prin observaţii vizuale sau cu dispozitive demăsurare a următoarelor fenomene: tasări în zona de rezemare a grinzilor de lemn, crăpăturilongitudinale în grinzile de lemn, deformaţii exagerate pe verticală la mijlocul deschideriiplanşeului, apariţia locală a unor pete pe finisajul existent din umezire sau prezen ţamucegaiurilor, apariţia unor degradări a centurilor noi turnate pe zidăria existentă.

Principalele zonele avute în vedere la urmărirea curentă sunt: zonele de rezemare şila mijlocul deschiderii grinzilor din lemn cât şi cele care se vor stabili împreună cu expertultehnic.

În funcţie de finisajul aplicat la partea inferioară a planşeului compus se va prevedeaccesul la elementele necesar a fi inspectate.

(5) Orice modificare a destinaţiei spaţiului se va realiza în baza unei expertizetehnice şi conform reglementărilor în vigoare.

6 PREVEDERI DE EXECUŢIE ŞI TEHNOLOGIE

6.1 Prevederi pentru construcţii noi

(1) Procedura generală pentru executarea unui planşeu compus lemn-beton laconstrucţii noi este următoarea:

• Distribuirea grinzilor din lemn pe pereţii portanţi din zidărie la distanţele precizate în proiect;

• Înainte de pozarea grinzilor de lemn se efectuează hidroizolarea capetelor acestora;• Executarea de sprijiniri provizorii a grinzilor din lemn, de regulă la 1/3 din

deschidere;• Executarea cofrajului prin dispunerea acestuia la partea superioară a grinzilor din

lemn sau în interspaţiile dintre grinzile de lemn;• Dispunerea unei folii PVC sau carton asfalt pentru protejarea grinzilor din lemn

contra umezirii în urma turnării betonului;• Repartizarea conectorilor la distanţele prevăzute în proiect;• Dispunerea armăturilor din placa din beton şi ancorarea acestora în centurile din

beton armat de pe contur conform proiectului;



30

• Verificarea dispunerii conectorilor şi a armăturilor conform proiectului;• Turnarea betonului din placă şi centuri cu respectarea normelor în vigoare;• Protejarea betonului proaspăt turnat împotriva deshidratării.

6.2 Prevederi pentru construcţii existente

(1) Procedura generală pentru realizarea unui planşeu compus lemn-beton laclădiri existente este:• Evaluarea stării de degradare a grinzilor existente din lemn. Se vor urmări

degradări ca:- putrezirea capetelor grinzilor din lemn- apariţia unor defecte sau crăpături în câmpul grinzilor- apariţia unor deformaţii mari datorită modificării încărcărilor• Remedierea degradărilor/consolidarea grinzilor din lemn. Cele mai frecvente

soluţii sunt:- înlocuirea grinzilor din lemn ale căror capete sunt putrezite- dispunerea unor eclise laterale din dulapi de lemn, antiseptizate, care se

solidarizează de grinda existentă cu ajutorul cuielor sau şuruburilor- dispunerea unor reazeme din profile U, solidarizate de grinda existentă cu buloane• Introducerea unor grinzi noi din lemn, poziţionate între cele existente;• Executarea de sprijiniri provizorii ale grinzilor din lemn, de regulă la 1/3 din

deschidere;• Îndepărtarea pardoselii existente, a straturilor de izolaţie (pământ, zgură, etc.) şi a

tavanului în cazul în care este degradat;• Realizarea cofrajului pentru centurile perimetrale prevăzute pentru ancorarea

armăturilor din plaşeul compus;• Executarea cofrajului planşeului compus prin dispunerea acestuia la partea

superioară a grinzilor din lemn sau în interspaţiile dintre grinzi;

•

Dispunerea unei folii PVC sau carton asfalt pentru protejarea grinzilor din lemncontra umezirii în urma betonării;• Repartizarea conectorilor la distanţele prevăzute în proiect;• Dispunerea armăturilor din placa din beton şi ancorarea acestora în centurile din

beton armat de pe contur; în cazul plăcilor continue se vor realiza golurile de continuitate cuplaca alăturată;

• Verificarea dispunerii conectorilor şi a armăturilor conform proiectului;• Turnarea betonului din centuri şi placă conform normelor în vigoare;• Protejarea betonului proaspăt turnat împotriva deshidratării.



31

ANEXA A ÎNCERCAREA LA FORFECARE PE EPRUVETE

Aspecte generale

(1) Prin încercările specifice se urmăreşte determinarea modulului de alunecare alconectorilor, alţii, decât cei la care se face referire în prezentul ghid;

(2) Încercarea la forfecare se realizează conform prevederilor din SR EN 26891;

Încercarea la forfecare pe epruvete

(1) Se vor confecţiona cel puţin cel puţin şase epruvete, alcătuite conform fig. A-1,(2) Conectorii se vor dispune la o distanţa „s” între ei.

Fig. A–1 Modalităţi de realizare a epruvetelor

(3) Parametrii utilizaţi la procedura de încărcare sunt definiţi în baza unei estimăriiniţiale a încărcării maxime F est . Această valoare este obţinută din experienţă, din calcule saudin rezultatele încercărilor preliminare pe o epruvetă lemn-beton şi este menţinută pe toată durata încercărilor, fiind modificată numai dacă pe parcursul încercărilor valoarea medie aforţei maxime diferă cu peste 20% faţă de cea estimată F est ;

Efectuarea încercărilor experimentale

(1) Încercarea epruvetelor se realizează pe un stand specializat;(2) Încercarea se efectuează urmărind încărcarea până la 70% din forţa de

forfecare maximă estimată, după acest punct verificându-se deformaţia;(3) Încercarea se va considera încheiată atunci când:

- forţa de forfecare maximă estimată F est este atinsă - deplasarea dintre lemn şi beton este 15 mm.

(4) Durata totală a încercării unei epruvete trebuie să fie între un minim de 10 deminute şi maximum de 15 minute. În fig. A-2 este trasată curba încărcare-timp;



32

Fig. A–2 Curba încărcare -timp

Determinarea capacităţii portante şi a modulului de alunecare

(1) Forţa maximă F max rezultă din diagrama forţă-deplasare trasată cu valorileobţinute în urma încercărilor experimentale;

(2) Modulul de alunecare al îmbinării K ser se determină în funcţie de valoareaforţei de forfecare maxime estimate şi deformaţia corespunzătoarea valorilor a două forţe dintimpul încercării, astfel:

)ν(ν3

4

F 0,4K

0,10,4

est ser

−

⋅= A–1

unde: 4,0ν - deformaţia aferentă unui procent de 40% din F est ;

1,0ν - deformaţia aferentă unui procent de 10% din F est ;

F est- forţa estimată prin calcule sau încercări iniţiale



ANEXA B EXEMPLE DE CALCUL

Exemplul 1: Planşeu compus lemn-beton cu mai multe deschideri

Se prezintă proiectarea unui planşeu intermediar al unei clădiri noi de locuit P+1E, cudimensiunile în plan 9,05 x 9,05 metri şi înălţimea nivelului het = 2,90m.

Structura este formată din zidărie confinată (ZC) cu grosimea pereţilor exteriori de 38 cm,respectiv 30 cm cei interiori. Zona seismică este ag =0,16g.

Planşeul se va realiza în soluţie compusă lemn-beton utilizând grinzi din lemn masiv.

Grinzile din lemn se vor dispune pe direcţia scurtă a ochiurilor de placă conform sectiuniiorizontale de mai jos. Distanţa dintre grinzi (interax) se alege: = 50

1 2 ,

5

2 5

25 527,5 327,5 25

37,5 500 30 300 37,5

905

2 5

4 2 7 ,

5

4 2 7 ,

5

2 5

3 7 ,

5

4 0 0

3 0

4 0 0

3 7 ,

5 2 5

4 2 7 ,

5

4 2 7 ,

5

2 5

3 7 ,

5

8 3 0

3 7 ,

5

A

B

C

1 2 3

1 2 3

A

B

C

9 0 5

9 0 5

3 7 ,

5

4 0 0

3 0

4 0 0

3 7 ,

5

8 3 0

37,5 500 30 300 37,5

500 30 300 37,5

2512,5

12,5 2515 15

2 5

1 2 ,

5

1 5

1 5

Sectiune orizontală



Dispunerea grinzilor din lemn

Sec ţ iunea compusă lemn-beton



Proiectarea planşeului compus

1. Caracteristicile materialelor componente alese

1.1. Lemn – grinzi: lemn masiv de răşinoase clasa C27; clasa de serviciu 1.

Valori caracteristice – cf. SR EN 1995–1–1

- încovoiere: = 27

- întindere în lungul fibrei: = 16

- forfecare: = 2,8

- modul de elasticitate: () = 12000

- densitate: = 380

Coeficienţi parţiali de siguranţă:

- coeficient ce ţine seama de efectul duratei încărcării şi umiditate, conform SR EN 1995-1-1 Tab. 3.1. nota (2) = 0,60

- coeficient pentru material şi rezistenţe, conform SR EN 1995-1-1 Tab. 2.3. = 1,30 - coeficient care ţine seama de deformaţii în timp şi de durata încărcării, = 0,60

, = 0,60

Valori de calcul:

- încovoiere: = k mod f mk γM

=0,60×27

1,3= 12,46

- întindere în lungul fibrei: = ×

= ,×

,= 7,38

- forfecare: = ×

= ,×,

,= 1,29

1.2.Beton – placă: clasa C 25/30

Valori caracteristice : cf. SR EN 1992-1-1

- pe cub: = 30 - pe cilindru: = 25

- medie la întinderea axială: = 2,6 - modul de elasticitate: () = 31000



Coeficienţi parţiali de siguranţă

- coeficient pentru SLU, conform SR EN 1992-1-1, Tab. 2.1.

= 1,5 − ă, 1,25 − ă

- coeficienţii care iau în considerare efectul de lungă durată şi efectele defavorabilerezultate din modul de aplicare al încărcărilor

: 0,8…1dinSREN1992 − 1 − 1; = 0,85 : recomandat1; = 0,85 = 0,85

Valori de calcul

- pe cub: =××

=

,×,×

,= 14,45

- întindere axială: =×

=

,×,

,= 1,47

1.3.Conectori

Tipul conectorului: Ş urub cu cap hexagonal cu lungimea L=10 cm

Diametrul conectorului: d=12 mm

Valori caracteristice:

- întindere: = 500

- modul de alunecare (relaţia 2-5) : = 0,08 × × = 0,08 × 12 × 12000 = 11520 −

=2

3 =2

3× 11520 = 7680 −


- coeficient pentru conlucrare (îmbinare), conform SR EN 1995-1-1 Tab. 2.3. = 1,3

- coeficient care ţine seama de deformaţii în timp şi de durata încărcării, = 0,60 , = 0,60

2. Caracteristici geometrice ale elementelor componente alese

2.1.Grinda de lemn- lăţime: = 190 - înălţime: ℎ = 250

- moment de inerţie: =×

=

×

= 2,47 × 10

- aria: = × ℎ = 190 × 250 = 47500 - deschidere: = 4000



- distanţa dintre grinzi (interax): = 500

2.2.Placa de beton

- grosime: ℎ = 80 - lăţimea de conlucrare calculată pentru încărcări uniform distribuite conform relaţiei 3–3:

= 1 − 1,4 ×

× = 1 − 1,4 × 500 4000

× 500 = 489


= ×

= 2,09 × 10

- aria: = × ℎ = 489 × 80 = 39125

2.3.Verificarea grosimii de placă (relaţia 3-3):

× × =31000 × 2,09 × 10

12000 × 2,4 × 10= 0,22 ≤ 1

3. Încărcări şi solicitări

Calculul se va face ca pentru o grindă simplu rezemată cu deschiderea l = 4,00 m.

3.1. Valori caracteristice, coeficienţi parţiali de siguranţă şi valori de calcul

Tip de încărcare CaracteristiciCoeficientparţial desiguranţă

Calcul

P e r m a n e n t ă

Greutate proprie placă din beton armat

2000 1,35 2700

Pardoseală 1300

1,35 1755

Pereţi despărţitoriuşori

1000 1,35 1350

Greutatea proprie agrinzilor din lemn

180 1,35 243

Utilă 2000 1, 50 3000

3.2.Solicitări liniare

- Încărcarea permanentă:

= 2700 + 1755 + 1350 × 0,50 + 243 = 3145 - Încărcarea utilă = 3000 × 0,50 = 1500 3.3.Eforturi

- Moment încovoietor: =×

=

,,×

= 9,3 × 10

- Forţă tăietoare: =×

=

,,×

= 9,3 × 10



4. Verificarea îmbinărilor

4.1.Momentul plastic al îmbinării (relaţia 3-22)

= =

0,583 × × 6 × = 0,583 × 500 × 12

6 × 1,3= 64,6 × 10

4.2.Rezistenţa conlucrării la cedarea betonului (relaţia 3-23)

= 0,23 × × × = 0,23 × 12 × 25 × 310001,25 = 26078,71

4.3.Rezistenţa conlucrării de rupere la forfecare (relaţia 3-24)

= 0,8 × × ×

4 × = 0,8 ×500 × 3,14 × 12

4 × 1,3= 34781,54

4.4.Rezistenţa la cedarea lemnului (relaţia 3-25)

= 1,5 × 2 × × × = 1,5 × 2 × 64,6 × 10 × 12,66 × 12 = 6640

unde:

= 0,082 ×

1 − 0,01 ×

×

= 0,082 ×

1 − 0,01 × 12

× 380

=

27,42

î , î .

= × =

0,6 × 27,42

1,3= 12,66

5. Verificarea eforturilor la SLU in stadiul iniţial

5.1. Caracteristicile secţiunii compuse (relaţia 3-4)(

) =

×

+

×

×

×

+

×

+

×

×

×

= 31000 × 2,09 × 10 + 0,080 × 31000 × 39125 × 140,89 + 12000 × 2,47× 10 + 1 × 12000 × 47500 × 24,11 = 5,88 × 10

= 1

1 + × × × ×

=1

1 +3,14 × 31000 × 39125 × 117,5

7680 × 4000

= 0,080

= 1

= 0,75 × + 0,25 × = 0,75 × 90 + 0,25 × 200 = 117,5

=

×

×

× (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × ) =0,080 × 31000 × 39125 × (80 + 250)

2 × (0,080 × 31000 × 39125 + 1 × 12000 × 47500)= 24,11

=ℎ + ℎ

2− = 80 + 250

2− 24,11 = 140,89

5.2.Eforturi în placa din beton (relaţia 3-9 şi relaţia 3-10)



= × × ×

() =0,080 × 31000 × 140,89 × 9,3 × 10

5,88 × 10= 0,55

=0,5 × × ℎ ×

() =0,5 × 31000 × 80 × 9,3 × 10

5,88 × 10= 1,96

5.3.Verificarea eforturilor în placa din beton

- la partea superioară: = + = 0,55 + 1,96 = 2,51 ≤ = 14,45

- la partea inferioară: = − = 1,96 − 0,55 = 1,40 ≤ = 1,47

5.4.Verificarea eforturi în grinda de lemn (relaţia 3-11 şi 3-12)

= × × ×

() =1 × 12000 × 24,11 × 9,3 × 10

5,88 × 10= 0,46

=0,5 × × ℎ ×

(

)

=0,5 × 12000 × 250 × 9,3 × 10

5,88 × 10= 2,37

5.5.Verificarea eforturilor în grinda din lemn (relaţia 3-15)


+

= ,

,+

,

,= 0,25 ≤ 1

5.6.Verificarea eforturilor tangenţiale

ℎ =ℎ

2+ =

250

2+ 24,11 = 149,11

=0,5 × × × ℎ × × ≤

=0,5 × 12000 × 190 × 149,11 × 9,3 × 10

190 × 5,88 × 10 = 0,2107 ≤ 1,29

5.7.Verificarea eforturilor în elementele de conlucrare

, = × × × × × ≤ minR

, =0,080 × 31000 × 39125 × 140,89 × 90 × 9,3 × 10

5,88 × 10= 1953,04 ≤ 6643,31N

6. Verificarea planşeului la SLU în stadiul final.

Se vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toate materialele, astfel:- Modulul de elasticitate transformat al grinzilor de lemn (relaţia 3-27):

= × %1 + × +

%1 + = 12000 × 0,68

1 + 0,50 × 0,60+

0,32

1 + 0,6

= 8144

- Modulul de alunecare al conlucrării (relaţia 2-5): = 0,08 × × = 0,08 × 12 × 8144 = 7814 −



=2

3 =

2

3× 7814 = 5212 −

- Modulul de elasticitate transformat al betonului (relaţia 3-26):

= × 1

1 + (∞, ) = 31000 × 1

1 + 3,25 = 7294,1

6.1. Caracteristicile secţiunii compuse

Se vor utiliza formulele prezentate la punctul 5 introducând modulii de elasticitate transformaţipentru lemn , beton şi modulul de alunecare transformat pentru conectori.

() = × + × × × + × + × × × = 7294 × 2,09 × 10 + 0,201 × 7294,1 × 39125 × 143,65+ 8144 × 2,47 × 10 + 1 × 8144 × 47500 × 21,35 = 3,53 × 10

= 1

1 + × × × × = 1

1 + 3,14 × 7294,1 × 39125 × 117,55212 × 4000 = 0,201

= 1

= × × × ℎ + ℎ

2 × × × + × ×

=0,201 × 7294,1 × 39125 × (80 + 250)

2 × (0,201 × 7294,1 × 39125 + 1 × 8144 × 47500)= 21,35

=

ℎ + ℎ

2 − = 80 + 250

2 − 21,35 = 143,65

6.2.Eforturi în placa din beton

= × × ×

() = 0,201 × 7294,1 × 143,65 × 9,3 × 10

3,53 × 10= 0,556

=0,5 × × ℎ ×

() =0,5 × 7294,1 × 80 × 9,3 × 10

3,53 × 10= 0,768

6.3.Verificarea eforturilor în placa din beton

- la partea superioară: = + = 0,556 + 0,768 = 1,324 ≤ = 14,45 - la partea inferioară: = − = 0,768 − 0,556 = 0,212 ≤ = 1,47



6.4.Eforturi în grinda de lemn

= × × ×

() =1 × 8144 × 21,35 × 9,3 × 10

3,53 × 10= 0,458

=0,5 × × ℎ ×

(

)

=0,5 × 8144 × 250 × 9,3 × 10

3,53 × 10= 2,679

6.5.Verificarea eforturilor în grinda din lemn


+

= ,

,+

,

,= 0,277 ≤ 1


ℎ =ℎ

2−

=

250

2− 21,35

= 146,35

=0,5 × × × ℎ × × ≤

=0,5 × 8144 × 190 × 146,35 × 9,3 × 10

190 × 3,53 × 10= 0,229 ≤ = 1,29

7. Verificarea săgeţilor în stadiul iniţial

Se vor utiliza formulele prezentate la punctul 5 introducând modulii de elasticitate pentru lemnEmean şi beton Ecm şi modulul de alunecare Kser pentru conectori.

7.1. Caracteristicile secţiunii compuse

() = × + × × × + × + × × × () = 31000 × 2,09 × 10 + 0,116 × 31000 × 39125 × 132,34

+ 12000 × 2,47 × 10 + 1 × 12000 × 47500 × 32,66= 6,69 × 10

= 1

1 + × × ×

×

=1

1 +3,14 × 31000 × 39125 × 117,5

11520 × 4000

= 0,116

= 1

= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )

=0,116 × 31000 × 39125 × (80 + 250)

2 × (0,116 × 31000 × 39125 + 1 × 12000 × 47500)= 32,66



=ℎ + ℎ

2− =

80 + 250

2− 32,66 = 132,34

7.2.Calculul săgeţilor

- săgeata din acţiunea permanentă

= 5 × ×

384 × () = 5 × 3145 × 10

× 4000

384 × 6,69 × 10= 1,57

- săgeata din acţiunea variabilă (utilă)

=5 × ×

384 × () = 5 × 1500 × 10 × 4000

384 × 6,69 × 10= 0,748

- săgeata finală instantanee

= + ≤ , =

300

= 1,57 + 0,748 = 2,32 ≤ =4000

300= 13,3

8. Verificarea săgeţilor la SLE în stadiul final.

• din acţiuni permanente: se vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toatematerialele, astfel:- Modul de elasticitate transformat al grinzilor de lemn:

=

1 + × =12000

1 + 0,5 × 0,6= 9230

- Modulul de alunecare al conlucrării:

= 0,08 ×

×

= 0,08 × 12 × 9230 = 8860

−

- Modulul de elasticitate transformat al betonului: = 1 + (∞, )

=31000

1 + 2,0= 10333

8.1.Caracteristicile secţiunii compuse = × + × × × + × + × × × =

() = 10333 × 2,09 × 10 + 0,232 × 10333 × 39125 × 135,89+ 9230 × 2,47 × 10 + 1 × 9230 × 47500 × 29,11 = 4,61 × 10

= 1

1 + × × × × = 1

1 +3,14 × 10333 × 39125 × 117,5

8860 × 4000 = 0,232

= 1

= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )=

=0,232 × 10333 × 39125 × (80 + 250)

2 × (0,232 × 10333 × 39125 + 1 × 9230 × 47500)= 29,11



=ℎ + ℎ

2− = 80 + 250

2− 29,11 = 135,89

8.2.Calculul săgeţii:- săgeata din acţiunea permanentă

=

5 × × 384 × ()

=

5 × 3145 × 10 × 4000

384 × 4,61 × 10

= 2,30

• din acţiunea variabilă: se vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toatematerialele, astfel:- Modul de elasticitate transformat al grinzilor de lemn:

=

1 + , =12000

1 + 0,6= 7500

- Modulul de alunecare al conlucrării: = 0,08 × × = 0,08 × 12 × 7500 = 6000 −

- Modulul de elasticitate transformat al betonului:

= 1 + (∞, )

= 31000

1 + 1,25= 13777

8.3.Caracteristicile secţiunii compuse

() = × + × × × + × + × × ×

() = 13777 × 2,09 × 10 + 0,1557 × 13777 × 39125 × 133,53+ 7500 × 2,47 × 10 + 1 × 7500 × 47500 × 31,47 = 3,99 × 10

= 1

1 + × × × ×

= 1

1 +3,14 × 13777 × 39125 × 117,5

6000 × 4000= 0,1557

= 1

= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )

=0,1557 × 13777 × 39125 × (80 + 250)

2 × (0,1557 × 13777 × 39125 + 1 × 7500 × 47500)= 31,47

=

ℎ + ℎ

2−

=

80 + 250

2− 31,47

= 133,53

8.4.Calculul săgeţiilor- săgeata din acţiunea variabilă

=5 × ×

384 × () = 5 × 1500 × 10 × 4000

384 × 3,99 × 10= 1,25

8.5.Verificarea săgeţii finale



,

200

2,3 1,25 3,5 , 4000

200 25

9. Determinarea armăturii necesare pe reazemul intermediar

Pentru calcul se consideră o grindă continuă, cu două deschideri. Momentele încovoietoare s-audeterminat prin calcul automat.Ipoteza 1:

Ipoteza 2:

Aria de armătură necesară pentru preluarea momentului negativ se determină ca pentru o secţiunedreptunghiulară de beton, cu lăţimea b = 100 cm şi înălţimea h = 8 cm.

80 10 4 66

929 10

1000 66 14,45 0,147

procentul de armare: p = 0,96 %

100 0,96 1000 66

100 633

Conform pct. 4.2(6) din prezentul ghid:

0,4% 0,4 1000 80100 320

Aria necesară pentru preluarea momentului negativ: As = 633 mm2, rezultă Φ8/8cm.



10. Verificarea planşeului compus ca diafragmă orizontală

Determinarea forţei seismice de nivel se va realiza conform cap. 3 pct .(7) din prezentul ghid sauprin calcul automat.

Date generale

Clădire de locuit P+1EÎnălţimea de nivel het = 2,90 m

Structura din zidărie confinată (ZC), identică la parter şi etaj I

Zona seismică ag=0,16g

Materiale

- elemente pentru zidărie: cărămizi pline de argilă arsă, f b = 7,5 N/mm2;

- mortar M5;

- rezistenţa caracteristică la compresiune a zidăriei f k = 2,30 N/mm2 (CR6-2006, tab.4.2a,

fig.4.1b);- rezistenţa caracteristică la forfecare cu efort unitar de compresiune nul a zidăriei

f vk0 = 0,20 N/mm2 (CR6-2006, tab. 4.3);

- modulul de elasticitate longitudinal al zidăriei Ez = 1000 f k = 2,300 N/mm2 (CR6-2006,tab. 4.9);

- modulul de elasticitate transversal al zidăriei Gz = 0,4Ez = 0,4 x 2300 = 920 N/mm2 (→CR6-2006, relaţia 4.9).

Stabilirea încărcărilor verticale

Aria totală a nivelului : 9,05 x 9,05 = 81,91 m2

Ariile nete ale încăperilor : 2 x (4 x 5) + 3 x 8,8 = 66,4 m2

Ariile ocupate de pereţi : 4 x (0,38 x 9,05) + 0,3 x 8,8 + 0,3 x 5,0 = 17,896 m2

Volum zidărie pe nivel: 17,896 x 2,90 = 51,90 m3

Greutate zidărie:

greutatea volumetrică a zidăriei: γzid = 1,95 tone/m3 (inclusiv tencuiala)

greutate totală zidărie: Gzid/ nivel = 1,95 x 51,90 = 101,2 tone = 1012 kN

Greutate planşeu:

placă din beton armat 8 cm 200 daN/m2

pardoseală 130 daN/m2 pereţi desparţitori 100 daN/m2

Incărcare de exploatarequ 200 daN/m2

ψ 2i 0,40

ψ 2ix qu=200x0,40 = 80 daN/m2

_______________Incărcarea totală pe 1 m2 de planşeu 510 daN/m2



Greutatea totală planşeu/nivel: 66,4 x 510 = 33864 daN = 33,86 tone

Greutate totală clădire/nivel: Gnivel=101.2 x+ 33,86 = 135,06 tone = 1350,6 kNqechiv = 135,06/81,91 = 1,64 tone/ m2 = 16,4 kN/m2

Greutate totală clădire: G = 2 x 135,06 = 270,12 tone = 2701,2 kN

Forţa seismică se va calcula cu următorii coeficienti:

pentru: factor de importanţă γ I = 1,0factor de comportare q = 2,5 x 1,25 = 3,125

factor de reducere η = 0,88valoarea spectrului elastic de proiectare Se = 0,16g x 3,0

Eforturile secţionale în planşeu s-au determinat prin calcul automat.

Rezultate obţinute:Tensiune normală în direcţia x:

5.5

0.55 2.6

Tensiune normală în direcţia y:

7.0

0.7 2.6

x

y



Deplasarea pe direcţia z : 0.497

11. Alcătuirea şi armarea planşeului compus lemn-beton

Grinzile din lemn masiv de răşinoase se vor dispune la o distanţă b = 50 cm (interax).Conectorii se vor dispune pe un rând, înclinaţi la 450, alternant conform secţiunii

longitudinale. Adâncimea de pătrundere în lemn a extremităţii înfiletate a şurubului este de minim60 mm.

Deoarece condiţia de verificare a eforturilor, la partea inferioară a plăcii din beton, este

îndeplinită, se va adopta armarea constructivă prevăzută la pct.-ul 4.2.(4) – plasă legată cu sârmă Φ8/200 x Φ8/200, dispusă la 10 mm de partea inferioară a plăcii din beton.Plasa de armătură de la partea inferioară se va ancora în centuri din beton armat pe o

lungime de 32 cm.Pe reazemul intermediar, la partea superioară a plăcii de beton, se va dispune o plasă

formată din călăreţi Φ8/8cm, dispuşi în lungul grinzilor de lemn, legaţi cu armătură de repartiţie

Φ6/20cm, perpendicular pe aceştia.

12. Secţiune orizontală şi detalii de armare.

x

y



48

Secţiune transversală

2-2

Plan dispunere grinzi de lemnPlan armare p

1-1



Exemplul 2: Planşeu compus lemn-beton cu o deschidere

Se prezintă proiectarea unui planşeu intermediar al unui garaj, cu dimensiunile în plan 8,75x 6,75 metri şi înălţimea nivelului het = 2,90m. Pereţii portanţi sunt din zidărie confinată (ZC) cugrosimea de 37,5 cm. Planşeul se va realiza în sistem compus lemn – beton utilizând grinzi lamelate

încleiate.

Sec ţ iunea compusă lemn – beton

Notă : 1 – placa de beton

2 – grinda de lemn

3 – element de conlucrare



Grinzile din lemn se vor dispune pe direcţia scurtă a ochiului de placă . Distanţa dintregrinzi (interax) se alege: = 70

Proiectarea planşeului compus

1. Caracteristicile materialelor componente alese

1.1.Lemn – grinzi: grindă din lemn lamelat încleiat omogen GL 28h; clasa 2 de exploatare.

Valori caracteristice – cf. SR EN 1995–1–1

- încovoiere: ,, = 28

- întindere în lungul fibrei: ,,, = 19,5

- forfecare: ,, = 3,2

- modul de elasticitate:

(

) = 12600

- densitate: , = 410

Coeficienţi parţiali de siguranţă:

- coeficient ce ţine seama de efectul duratei încărcării şi umiditate, conform SR EN 1995-1-1 Tab.3.1. nota (2) = 0,80

- coeficient pentru material şi rezistenţe, conform SR EN 1995-1-1 Tab.2.3.

= 1,25 - coeficient care ţine seama de deformaţii în timp şi de durata încărcării, = 0,60 , = 0,60 Valori de calcul:

- încovoiere:

, =

k modf m,k

γM=

0,80×28

1,25= 17,92

- întindere în lungul fibrei: ,, = ×,,

= ,×,,

= 12,48

- forfecare: , = ×,

= ,×,

,= 2,05

1.2.Beton – placă : clasa C 25/30



Valori caracteristice : cf. SR EN 1992-1-1

- pe cub: ,, = 30 - pe cilindru: , = 25

- medie la întinderea axială: , = 2,6 - modul de elasticitate: ,() = 31000 Coeficienţi parţiali de siguranţă

- coeficient pentru SLU, conform SR EN 1992-1-1, Tab.2.1.

= 1,5 − ă, 1,25 − ă

- coeficienţii care iau în considerare efectul de lungă durată şi efectele defavorabilerezultate din modul de aplicare al încărcărilor

:

0,8…1

1992 − 1 − 1;

= 0,85

:1; = 0,85 = 0,85

Valori de calcul

- pe cub: , =×,×

=

,×,×

,= 14,45

- întindere axială: ,, =×

=

,×,

,= 1,47

1.3.Conector

Tipul conectorilor: Ş urub

Diametrul conectorului: d=12 mm

Valori caracteristice :

- întindere : , = 500

- modul de alunecare: = 0,08 × × = 0,08 × 12 × 12600 = 12096 −

=

2

3 =

2

3

× 12096 = 8064

−


- coeficient pentru conlucrare (îmbinare), conform SR EN 1995-1-1 Tab.2.3. = 1,3

- coeficient care ţine seama de deformaţii în timp şi de durata încărcării, = 0,60 , = 0,60



2. Caracteristici geometrice ale elementelor componente alese2.1.Grinda de lemn- lăţime: = 120 - înălţime: ℎ = 500

- moment de inerţie: =

×

=

×

= 1,25 × 10

- aria: = × ℎ = 120 × 500 = 60000 - deschidere: = 6000 - distanţa dintre grinzi (interax): = 700

2.2.Placa de beton- grosime: ℎ = 90

- lăţimea de conlucrare calculată pentru încărcări uniform distribuite conform relaţiei 3 – 3:

= 1 − 1 , 4 × × = 1 − 1,4 × 7006000

× 700 = 687


= ×

= 4,17 × 10

- aria: = × ℎ = 687 × 90 = 61800

2.3.Verificarea grosimii de placă:

× × =31000 × 4,17 × 10

12600 × 1,25 × 10= 0,08 ≤ 1

3. Încărcări şi solicitări.

3.1.Valori caracteristice, coeficienţi parţiali de siguranţă şi valori de calcul

Tip de încărcare CaracteristiciCoeficientparţial desiguranţă

Calcul

P e r m a n e n t ă

Greutate proprie placă din beton armat

2250 1,353037,5

Pardoseală 1300 1,35 1755

Pereţi despărţitoriuşori

1000 1,35 1350

Greutatea proprie agrinzilor din lemn442 1,35 597

Utilă 2000 1, 50 3000

3.2.Solicitări liniare- Încărcarea permanentă: = 3037 + 1755 + 1350 × 0,700 + 597 = 4816 - Încărcarea utilă



= 3000 × 0,700 = 2100

3.3.Eforturi secţionale

- Moment încovoietor: =×

=

,,×

= 30,9 × 10

- Forţă tăietoare:

=

×

=

,,×

= 20,6 × 10

4. Verificarea îmbinărilor4.1.Momentul plastic al elementelor de conlucrare

, =, =

0,583 × , × 6 × = 0,583 × 500 × 12

6 × 1,3= 6,46 × 10

4.2.Rezistenţa conlucrării la cedarea betonului

= 0,23 × × , × = 0,23 × 12 × 25 × 31000

1,25= 26078,71

4.3.Rezistenţa conlucrării la rupere la forfecare

= 0,8 × , × ×

4 × = 0,8 × 500 × 3,14 × 12

4 × 1,25 = 36172,8

4.4.Rezistenţa la cedarea lemnului

= 1,5 × 2 × × ,, × = 1,5 × 2 × 6,46 × 10 × 18,93 × 12 = 8,13 × 10

unde: ,, = 0,082 × 1 − 0,01 × × = 0,082 × 1 − 0,01 × 12 × 410 = 29,58

∶ î î

,,=

×

,,

=

0,8 × 29,58

1,25 =

18,93

5. Verificarea eforturilor la SLU în stadiul iniţial.5.1.Caracteristicile secţiunii compuse

() = × + × × × + × + × × × = 31000 × 4,17 × 10 + 0,09 × 31000 × 61800 × 240,44 + 12600 × 1,25

× 10 + 1 × 12600 × 60000 × 54,56 = 2,92 × 10

= 1

1 + × × ×

×

=1

1 +3,14 × 31000 × 61800 × 156,25

8064 × 6000

= 0,09

= 1 = 0,75 × + 0,25 × = 0,75 × 125 + 0,25 × 250 = 156,25

= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )

=0,09 × 31000 × 61800 × (90 + 500)

2 × (0,09 × 31000 × 61800 + 1 × 12600 × 60000)= 54,56

=ℎ + ℎ

2− = 90 + 500

2− 54,56 = 240,44




,, = × × ×

(

)

=0,09 × 31000 × 240,44 × 30,9 × 10

2,92 × 10= 0,71

,, =0,5 × × ℎ ×

() =0,5 × 31000 × 90 × 30,9 × 10

2,92 × 10 = 1,48

5.3.Verificarea eforturilor în placa din beton- la partea superioară: , = ,, + ,, = 0,71 + 1,48 = 2,18 ≤ , = 14,45

- la partea inferioară: , = ,, − ,, = 1,48 − 0,71 = 0,77 ≤ ,,, = 1,47


,, =

× × ×

(

)

=1 × 12600 × 54,56 × 30,9 × 10

2,92 × 10

= 0,73

,, =0,5 × × ℎ ×

() =0,5 × 12600 × 500 × 30,9 × 10

2,92 × 10= 3,34


- la partea inferioară:,,

,,+

,,

= ,

,+

,

,= 0,395 ≤ 1


ℎ =ℎ

2+ =

500

2+ 54,56 = 304,56

= 0,5 × × × ℎ × × ≤ ,,

=0,5 × 12600 × 120 × 304,56 × 20,6 × 10

120 × 2,92 × 10= 0,0014 ≤ 2,05

5.7.Verificarea eforturilor în elementele de conlucrare

, = × × × × × ≤ minR

, =0,09 × 31000 × 61800 × 240,44 × 125 × 20,6 × 10

2,92 × 10= 3641,64 ≤ 8125,89N

6. Verificarea eforturilor la SLU în stadiul final.Se vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toate materialele, astfel:

- Modul de elasticitate transformat al grinzilor de lemn:

= × %1 + × +

%1 + = 12600 × 0,70

1 + 0,60+

0,30

1 + 0,6

= 7875

- Modulul de alunecare al conlucrării:



= 0,08 × × = 0,08 × 12 × 7875 = 7560 −

=2

3 =

2

3× 7560 = 5040 −


= × 1

1 +

(∞,

) = 31000 × 0,70

1 + 3.25 = 10634


() = , × + × , × × + , × + × , × × = 10634 × 4,17 × 10 + 0,152 × 10634 × 61800 × 243,52+ 7875 × 1,25 × 10 + 1 × 7875 × 60000 × 51,48 = 1,75 × 10

= 1

1 + × , × × ×

= 1

1 +3,14 × 10634 × 61800 × 156,25

5040 × 6000

= 0,152

= 1

=

× , × × ℎ + ℎ2 × × , × + × , ×

=0,152 × 10634 × 61800 × (90 + 500)

2 × (0,152 × 10634 × 61800 + 1 × 7875 × 60000)= 51,48

=ℎ + ℎ

2− = 90 + 500

2− 51,48 = 243,52


,, = × × ×

() = 0,152 × 10634 × 243,52 × 30,9 × 10

1,75 × 10= 0,697

,, =

0,5 ×

× ℎ ×

()=

0,5 × 10634 × 90 × 30,9 × 10

1,75 × 10 = 0,848

6.3.Verificarea eforturilor în placa din beton- la partea superioară: , = ,, + ,, = 0,697 + 0,848 = 1,546 ≤ , = 14,45

- la partea inferioară: , = ,, − ,, = 0,848 − 0,697 = 0,151 ≤ ,,, = 1,47


,, = × × ×

() =1 × 7875 × 51,48 × 30,9 × 10

1,75 × 10= 0,718

,, =

0,5 ×

× ℎ ×

() =

0,5 × 7875 × 500 × 30,9 × 10

1,75 × 10 = 3,489


- la partea inferioară:,,

,,+

,,

= ,

,+

,

,= 0,252 ≤ 1

7. Verificarea deformaţiilor la SLE în stadiul iniţial7.1.Caracteristicile secţiunii compuse

() = × + × × × + × + × × ×



() = 31000 × 4,17 × 10 + 0,129 × 31000 × 61800 × 222,50 + (12600 × 1,25

× 10 + 1 × 12600 × 60000 × 72,50) = 3,32 × 10

= 1

1 + × × × ×

=1

1 +3,14 × 31000 × 61800 × 156,25

12096 × 6000

= 0,129

=

1

= × × × (ℎ + ℎ)2 × ( × × + × × )

=0,129 × 31000 × 61800 × (90 + 500)

2 × (0,129 × 31000 × 61800 + 1 × 12600 × 60000)= 72,50

=ℎ + ℎ

2− =

90 + 500

2− 72,50 = 222,50

7.2.Calculul săgeţilor- săgeata din acţiunea permanentă

, =5 × ×

384 × () = 5 × 4816 × 10 × 6000

384 × 3,32 × 10= 2,45

- săgeata din acţiunea de durată medie, =5 × ×

384 × ()= 5 × 2061 × 10 × 6000

384 × 3,32 × 10= 1,05

- săgeata finală, instantanee

= , + , =≤ , =

300

= 2,45 + 1,05 = 3,49 ≤ , =6000

300= 20

8. Calculul deformaţiilor la SLE în stadiul final din acţiuni permanenteSe vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toate materialele, astfel:


=

1 + × =12600

1 + 0,6= 7875



= 1 + (∞, ) =

31000

1 + 2,25= 9538


= × + × × ×

+ × + × × × = () = 9538 × 4,17 × 10 + 0,231 × 9538 × 61800 × 229,1 + (7875 × 1,25 × 10

+ 1 × 7875 × 60000 × 65,9) = 1,94 × 10

= 1

1 + × × × ×

= 1

1 +3,14 × 9538 × 61800 × 156,25

7560 × 6000

= 0,231

= 1



= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )=

=0,231 × 9538 × 61800 × (90 + 500)

2 × (0,231 × 9538 × 61800 + 1 × 7875 × 60000)= 65,90

=ℎ + ℎ

2− = 60 + 500

2− 65,90 = 229,10

8.2.Calculul săgeţii:- săgeata din acţiunea permanentă

=5 × ×

384 × ()= 5 × 4816 × 10 × 6000

384 × 1,94 × 10= 4,2

9. Calculul deformaţiilor la SLE în stadiul final din acţiunea de durată medieSe vor lua în considerare deformaţiile în timp, pentru toate materialele, astfel:


=

1 +

×

=12600

1 + 0,6= 7875



= 1 + (∞, ) = 31000

1 + 1,35= 13191


() = × + × × × + × + × × ×

() = 13191 × 4,17 × 10 + 0,1781 × 13191 × 61800 × 225,66 + (7875 × 1,25

× 10 + 1 × 7875 × 60000 × 69,34) = 2,01 × 10

= 1

1 + × × × ×

= 1

1 +3,14 × 13191 × 61800 × 156,25

7560 × 6000

= 0,1781

= 1

= × × × (ℎ + ℎ)

2 × ( × × + × × )

=0,1781 × 13191 × 61800 × (90 + 500)

2 × (0,1781 × 13191 × 61800 + 1 × 7875 × 60000)= 69,34

=ℎ + ℎ

2− =

90 + 500

2− 69,34 = 225,66

9.2.Calculul săgeţii:- săgeata din acţiunea de durată medie

=5 × ×

384 × ()= 5 × 2061 × 10 × 6000

384 × 2,01 × 10= 1,7

9.3.Verificarea săgeţii finale



,

200

4,2 1,7 5,9 , 6000

200 30

10. Alcătuirea şi armarea planşeului compus lemn – beton.Grinzile din lemn lamelat încleiat se vor dispune la o distanţă b=70cm (interax).Elementele de conlucrare se vor dispune pe un rând, înclinate la 450, alternant conform

secţiunii longitudinale. Adâncimea de pătrundere în lemn a extremităţii înfiletate a şurubului este deminim 72 mm.

Deoarece condiţia de verificare a eforturilor la partea inferioară, a plăcii din beton, este îndeplinită se va adopta armarea constructivă prevăzută la pct.-ul 4.2.(4) – plasă legată cu sârmă

Φ8/200 x Φ8/200, dispusă la partea inferioară a plăcii de betonPlasa de armătură se va ancora în centuri din beton armat pe o lungime de 32 cm.

11. Secţiune orizontală şi detalii de dispunere şi armare.

1

1

2 2



1-1

2-2

Calcul Elemente Fixare Lemn-beton

Documents

Transcript of Calcul Elemente Fixare Lemn-beton