Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

download Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

of 89

Transcript of Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    1/89

    E d i t a t d e :I n st it u tu l N a p o n a l d e C e r c c t a r e - D e z v o l t a r ein ConstnJc~i Ii E c o n o m ia C o n s tr u cp i l orBum ..... ~ P a n t e U m o n Dr. 26 6

    T e le lo a 6 1 :1 .4 0 .8 5 1 1 76 r e d a q ie1 1 6 d i fuzare

    BULETINUL CONSTRUCTIILORVol ') I')');

    1. PRESCRIPTII TEHNICE

    {;hid ptnu'li ('aklilul I~J ~\,ll"l limit.a ( t~knll'n\(lfir st rurtu rak- dinl.nm .ndrcat i- j\'[,()LJ-'Ji. apl'oil

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    2/89

    MINISTERUL LUCRARILOR PUBLICE~I AMENAJARII TERITORIULUI

    ORDIN Nr. 65/Ndin 28.08.1996

    Avllnd in vedere:- Legea 10/1995 privind calitatea in constructii,Hotararea Guvernului Romaniei nr. 399/1995, privind elabo-rarea reglementarilor tehnice in constructii pentru compo-nentele sistemului calitati i.In temeiul Hotararii Guvernului nr. 456/1994, privind orga-nizarea I?ifunctionarea Ministerului Lucrjirilor Publice f? iAmenajarii Teritoriului.In conformitate cu Hotararea Parlamentului nr. 1111992I?i a Decretului nr, 223/1992.In baza Raportului Directiei Generale de Reglementari I?iAtestari Tehnice, Ministrul Lucrarilor Publice si Amena-jarii Teritoriului, emite urmatorul

    o R DIN:Art. 1 - Se aproba: "Ghid pentru calculul la stari limita a ele-mentelor structurale din lemn" , indicativ. NPOI9-97.Art. 2 - Ghidul de la art. 1 intra in vigoare la data publicariiin Bulentinul Constructrilor si in "Colectia de regle-mentari in constructii".Art. 3 - Direct ia Programe de Cercetare I?i ReglementariTehnice va duce la indeplinire prevederile prezentuluiordin.

    MINISTRU,MARIN CRISTEA

    2

    MINISTERUL LUCRARILOR PUBLICEf)I AMENAJARII TERITORIULUIDIRECTIA PROGRAME CERCETAREs r REGLEMENTARI '1:EHNICE

    GHID PENTRU CALCULUL LASTARI LIMITA A ELEMENTELORSTRUCTURALE DIN LEMNINDICATIV NP 019-97Elaborat de:

    INSTITUTUL DE PROIECTARE, CERCETARE $1TEHNICA DE CALCUL iN CONSTRUCTIIIPCT - SADirector general:Director general adjunct:Sef departament rezistenta:Responsabil lucrare:Elaboratori:

    ing. $ERBAN STANESCUdr. ing. DAN CApATlNAing. CRISTIAN BALANing. MIHAELA PAPAing. MIHAELA PAPAing. CORNELIA GRADINARUconf. dr.ing, MARIA DARIEAvizat de:

    DIRECTIA PROGRAME CERCETARE$1 REGLEMENTARI TEHNICE

    Director ing. OCTAVIAN MANOIU

    Responsabil de lucrareM.L.P.A.T. ing. VICTORIA ARDELEAN

    3

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    3/89

    CUPRINS

    Gener alitat.i. Prezentarea lucrarii 7II Prezentarea general a a normei de ealeulla stari Iimit.a. Notatii l \ I i simboluri 9III Strueturi de rez iate.n ta tip sarpante

    pe saeune . ................................ ~i4IV Strueturi de reziatent.a eu ferme din lemn 76V Plansee cu grinzi din Jemn 145

    ANEXA.VI. Sinteza strueturii de rezistent.a din lemn 157

    5

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    4/89

    GHID PENTRU CALCULUL LASTARI LIMITA A ELEMENTELORSTRUCTURALE DIN LEMNINDICATIVNP 019-97

    I. GENERALITATI1.1. PREZENTAREStadiul avansat de elaborare a normativului de calcul a

    structurilor din lemn (nivel de specificatie) care revizuieste STAB856-71si care prezinta importante modificaride fondsi completarifata de acesta din urma face indispensabila elaborarea unuighid care sa cuprinda:- materialul ajutator necesar aplicarii practice a noilor pres-criptii;- metode si procedee detaliate decalcul in vederea satisfaceriicerintelor de proiectare ale utilizatorilor.

    1.2. BAZELE GHIDULUI DE PROIECTAREPrezentul ghid de proiectare are la baza "Specificatie tehnica

    pentru proiectarea si calculul constructiilor din lemn'',Principalele deosebiri in conceptia de calcul a elementelor

    I?istructurilor din lemn cuprinse in prezentul ghid fata de prin-cipiile de calcul din STAS 856-71 sunt detaliate in capitolul II.Beneficiul efectuarii calculelor conform specificatiei de calcul

    la stari limita a structurilor din lemn itprezinta alinierea acesteinorme la modul de prezentare si continutul normelor internepentru calculul structurilor alcatuite din alte materiale (beton,metal) I?i de asemenea ale normelor internationals.Elaborat de:INSTITUTUL DE PROIECTARE,CERCETARE ~I TEHNICA DECALCUL INCONSTRUCTII S.A.

    Aprobat de:MINISTERUL LUCRARILOR PUBLICE~I AMENAJARII TERITORIULUI cuordinul nr. 65/N din 28.08.1996

    7

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    5/89

    1.3. SCOP ~l CONTINUTSpecificatia 1A~,nieamai sus mentioriata cont.me toute dut.ele

    si ipotezele obligato rii pont.ru proiectare si calcul; ghiduJ prezentcontine facilitati puntru proiectarea in pract.ica: srstemat.izarrale calculelor, exc-m pl numerice,1.4. DOMl

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    6/89

    grupate in urmatoarele ipoteze de calcul: 'ipoteza I = incarcarea permanenta + Incarearea din zapada;ipoteza II = .incarcarea permanents + rncarcarea din vant (cu

    presiune) + jumatate din actiunea incarcarii cuzapada;

    ipoteza III = rncarcarea permanenta + 0 forta concentrica (cuvaloarea normata de 1000N);ipoteza IV = cazul acoperisurilor foarte usoare, amplasate in

    zone cu valori mari ale presiunii dinamice debazaa vantului = mcarcarea permanenta + tncarcareadin vant (cu suctiune)

    II.3.REZISTENTELE CARACTERISTICE ALE LEMNULUINATURAL .Rezistentele caracteristice in Nzmm", pentru diferite solicitari

    ale diverselor specii de material lemnos sunt date in tabelul II.I.Valorile caracteristice ale modulului de elasticitate pe directielongitudinal a fibrelor si-modulul de elasticitate transversal pentru

    diferite specii de lemn si pentru umiditatea de echilibru alemnului avand valoarea de 12% sunt date in tabelul II.2.REZISTENTELE CARACTERISTICE ALE LEMNULUI NATURAL CN/mm")

    Tabelul 11.1~r. ) lo lld, bmd, Rlop In.jar, ~run. :rag.. . 88'S.cAn.. tun. 001101 U>;U lar1oe, pill oer, .. loim t 1D. caxpen" r i . 81001 018"8 do ca11tateI II III '1 II III I II III 1 11 III1 ~_ t'" ~ 24,0 16,8 9,6 20,0 14,0 8,0 40,0 28,0 16,0 45,0 )1,5 18,02 I.Uadan in 1uI!jpU Ub_

    lor ~ 14,4 e. 4,) 21,0 12,6 6, 22,5 1),5 6,8 27, ' 16,7 8,4) g.. _1.lllllS"l U-~~ aOI 15,0 12,e 4,5 13,8 U,O 4,1 19.8 15,8 5,9 24,0 19,2 1,24 Clclllt.-.1_ 11 . plaa ..._1'

    !Ie . . u . . . . . tsa t1ltCeler R O o t . 3,) 3,0 - ),2 2,9 - 10,4 9,4 - 11,2 10,0 -5 "_br.~u_

    lor lin ),0 2,1 - 2,7 2,5 - 6,4 5,1 - 5.0 4,5 -6 .. "'_ br.laa ",,_l lO,~!Ie 41f tot sa timler a , J . . 12,~ - 10,. 9,~ - 24,0 21,6 - 16,0 14,4 -10

    Tabelul 11.2Spacia Modu Iu I cia alasticitale paralal cu Modu Iu I cia alasticitalematarialului Iam,_ diraqia f ibra lor E" la l imita cia transversal G(Nhnrn2)proporlionalitate (Nlmm2)

    E"O,O~; E " 8 0 . 0 5 GMdid, brad, lance, Din 9 C OO 11COOPloP 8 . C O O lO .COO 4.COO 5 . C O OStelar, oorun, car, sacam 9 .50 0 1 15 00Faq, mesleac~ 12 .CO O 143 00 B .COO 1D . COO

    11.4. REZISTENTELE DE CALCUL ALE LEMNULUINATURAL, Rezistentele de calcul Ri' ale diferitelor specii de materiallemnos, la diverse solicitari, in functle de conditiile de exploatarea elementelor de constructie care se proiecteaza, se stabilesccu relatia:

    (II.l)in care:

    sunt coeficientii conditiilor de lucru care introduc in calculumiditatea de echilibru a materialului lemnos, definitipebaza conditiilcr demicroclimat in care sunt exploatateelementele de constructie care se proiecteaza !;lia carervalori sunt date in tabelul II.3;co.eficientii conditiilor de lucru, stabiliti .in fuhctie dedurata de actiune a mcarcarilor, cu valorile specificateIn tab~lul 11.4rezistentele caracteristice ale diferitelor specii de lemn,la diverse solicitari, care au fost specificate in tabelulII.1;

    m.U

    coeficientii partiali de siguranta, definiti in functie detipul solicitarilor, cu valorile din tabelul II.~

    11

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    7/89

    Tab(!lul tt.s

    Valorile coeficientiloNr. 81m mpentru clasacrt. Sollcltarea bol Esenta de e~loatara

    1 2 3-Incovoiere statistics m. Rasinoase 0,75, 1--.-----Foioase2 Intindere in lungul m " Rasinoase 0,90. __._fibre lor Foioese3 Compresiune in lungul muull Rasinoase 0,75

    fibrelor Foioase 0,704 Compr. in plan normal m u.l Rasinoase , 1 0,70._-------.---pe directia fibrelor Foioase5 Forfacara in lungul m Ufll Rasinoase 0,80

    fibrelor FOioase6 Forfecare in plan nor- m o r , Rasinoase 0,80~ ..--- ..-mal pe directia fibrefor Foioase7 Modul de elasticitate m u E Rasinoase 0,90

    la incovoiere statica FOioase

    Tabelul,JI4Valorlle coeflcientilor

    Clasa de durata md pentru esenta:Sollcitarea a Incarearllor Simbol rasinoase, feloasefoioase mot ta..-i

    incoveiere Permanente 0,55 0,60statrca. Lunge durala mo. 0,65 0,70Forfecare Scurta durata 1,00

    Permanente 0,80 I 0,85Compresiune Lunga cureta moo 0,85 090Scui"ta durata 1,00permanen e o.so _O,9~Tensiune Lunga durata m 0,95 I 1.00::>cu a tJra a 1.00'1\IIoauiul deelaslicitate Toale clasele m 1,00

    Tahdul lISNr. Slm- Valorile coeficientilorcrt. Sollcitare bol y.1 Incovoiere -y 1,10

    Tensiune: ,2 - in sectiuni fara stabm: Y, 1,20- in sect iuni cu slabiri 1,40r- Compresiune in lungul3 i trbr elor si perpendicular '1< ' ,25pe directia fibrelor II Forfecare in lungul fibre lor:4 1 - urutater ata: :"11 1 25--.-~ ..--- bilaterala. 1 10

    Forfecare in plan normal5 pe directia fibrelor 'I. 1,10

    11.5.PREVEDERI GENERALE DE CALCUL11.5.1. Deformatii admisibileDeformatiile maxime finale ale elementelor incovoiate, stabilitepe baza rel~tiei (lI.2) nu VOl" depasi valorile sagetilor admisibile

    date in tabelul II.6Tabdul II.6 j Valoarea deformatlilor adm.

    (f,l. in functle de desch. (LI .Nr. Elementul de constructi. , pt . elem. de constr, cu caracter:crt. Oefinitiv Provizoriu

    Grinzile planseelor dintre etaje:1 - cu fin.saj din lamn, L I 250 L1200

    cu finisaj din lencuiala. L {300 L I 250Elemente de sarp anta:- astereala si sipci, L { 150

    2 - pana si caprtort: L 1200 L1150- pane la doli r. L 1400 L 1300Rigla sistatpi la pereti:

    3 - cu finisaj din lemn; L {250 L {200- cu finisaj din tencuiala L 1300 L 1250

    4 Sprosurile terestrelnr L {200Ferma lamn, gr. CU inima plina:

    5 - cu imbinari cu lije; L1400 L1350.-~----- -.-~------ .- cu alte tlpuri de imbinari. L I 500 L14006 Grinzi realizate Drin inclaiere L {500

    13

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    8/89

    Deformatiile maxime finale din incovoiere se stabilesc curelatia:fmax.finaJa;:;;f1f2+ fj+ fc (II.2)in care:

    f1 reprezinta sageata datorata Incarcarilor permanente;f2 reprezinta sageata datorata tncarcarilor temporare;G reprezinta sageata datorata deformatiilor imbinarilor;f, reprezinta contrasageata initiala a grinzii neincarcate.Deformatiile f1si f2 se stabilesc ca valori finale, tinand cont

    defenomenul de fluaj si de umiditatea deechilibru a materialuluilemnds, cu relatiile:f1=flfinst.(+Kdef);f2;:;;f2inst.(1+Kdof); (II.3)in care:

    flinst. se stabilesc pe baza mcarcarilor normate, neafectatesi f2int. de coeficientii de Incarcare, pentru sectiunea bruta aelementului, luand in considerare modulul deelasticitatemediu Ell;kdof este coeficientul care tine cont de durata de actiunea mcarcarilor I?ide clasa de exploatare a constructieisi are valorile specificate in tabelul II.7.

    Tabelul II. 7

    Nr. Clasa de durata elasa de exploatarecrt. a incarcarilor a constructillor1112 31 Permanente 0,80 2,002 Lunga durata 0,45 1,253 Scurta durata 000 000Deformatra din curgerea lenta a imbinarilor, f, are valorile

    din tabelul II.B, in functie de tipul tmbinarilor si1de diametrultijelor.

    14

    Tabelul 11.8Nr. Deformatia maxima incrt. Tipul tmblnartt Tmblnar. (mm)1 Imbinari prin chertare 1,5

    Imbinari cu tije cilindrice:- cuie; 0,5 , (L I Lc) 2 2,Dmm2 - buloane: 0,1 ~ + 1mm22,Omm

    - suruburi. . 0,1 ~ < !: 2,Omm3 1mbinari cu oene 30

    Observatie: < I > - reprezinta diametrul tijei; L - efortul efectivin tija; L, - capacitatea portanta minima a tijei.

    II.5.2. Lungimi de flambaj ~i coeficienti de zveltete IimitaLungimile de flambaj, If ale barelor cu sectiune simpla,

    solicitate la compresiune se iau din tabelul II.9, in functie demodul de rezemare la capete.Lungimile de flambaj, If ale barelor grinzilor cu zabrele se

    iau conform tabelului II.10.Coeficientii de zveltete, Z(' ai elementelor comprimate, definiti

    ca raportul dintre lungimea de flambaj si de dimensiunea cores-punzatoare a sectiunii elementului pe directia decalculla flambaj,nu vor depasi valorile maxime admisibile, Z., prevazute in tabelulII.ll.

    15

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    9/89

    TabeJ Il.l1Nr. Coeficienti de zveltete maximicrt. Denumirea elementelor admisi, Za, pentru:!--- Constructii Constructii --

    definitive provizurii1 La gri nzi eu zabrolo si arce:

    talpi , diagonale si montanti de 1 5 0 1 7 5rcazamt---~--- --~---------.-----.~-----..---.~ .--~--_ ~------------- cclelaltc clemente 1 7 5 2 0 02 Stalpi principali 1 2 0 1 ; ' 03 Stalpi secundari (la perct i, lumi-natoare, etc.) si zabrclc stalpilor

    eu sectiune compusa 1 ; ' 0 1 7 ; '4 Contrava ntuir i 2 0 0

    II.S CALCULUL BARELOR DIN LEMN CU SECTIUNESIMPLAII.S.1. Relatii generals de calcul.Capacitatea portanta a barelor simple din lemn, la diferitesolicitari , se stabileste cu relatia generala -de calcul:

    (IIA)

    Fi in care:este capacitatea portanta a barei din lemn masiv la solici-tarea i(tensiune, compresiune, incovciere, forfecare, etc.),in N sau N .mm "rezistenta de calcul la solicitari i, stabilita in functie despecia de material lemnos, clasa de calitate a lemnuluisi conditrile de exploatare a elementelor de constructia,conform relatiei (V.l), in Nzrnm-;caracteristica sectionala (arie, modul de rezistent.a) in mm"sau mm";coeficientul de tratare, care introduce in calcul modificarearezistentelor materialului lemnos, la solicitarea i, in functiede metodele de prezervare, dimensiunile pieselor si cla~a

    S,

    16

    de exploatare a constructiei, cu valorile din tabelul 11.12;coeficientul de stabilitate laterala, care introduce in calculriseul ca elementul sa intre in colaps prin pierderea stabi-litatii laterale (flambaj lateral), cu valoarea 1,00 pentrurapoartele optime dintre dimensiunile elementelor in sec-t.iune transversala (inaltime h, latime b) date in tabelul11.18.

    Tnbelu! II.12

    Nr. Clasa de exploatarecrt. Procedeul de tratare a constructiei :-1-;i2-T---3-- --1 Lemn netratat 1,002 Lemn tratat pe suprafata 1,00

    Lemn tratat in masa, avancmaximum 1OOmmgrosime. pentru: .

    3 - modulul de elasticitate; 0,90 0.95- aIte caracteristici. 0,70 0.85

    4 Lemn ignifugat 0,90 0,90

    TabeJul IUSNr. Conditii de asigurare la flambaj Raport VaJoarea coefi-crt. lateral maxim h/b cientului mL

    Cano nu exista reazeme inlermediare1 pe latura comprlmat . 4 I 1

    Cand se aSigura rigidizarlla laturii2 cornprimate cu pane sau tiranti. 51 1

    Cand se asigurii rigidizarea laturii 1.003 comprimate prin platelajul 61 1

    elementului de planseu.Cand 59 asigurii rigidizarea

    4 elementului in planul flambajului, 911atat in zona comprirnata, cal siin zona tensionatii.

    17

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    10/89

    11.6.2. Bare solicitate la intindere axiala paralel cu fibreleCapacitatea portanta a elementelor din lemn masiv solicitate

    la intindere axiala paralel cu fibrele T,., in N, se stabileste curelatia:m.5)

    in care:R\ este rezistenta de calcul la tensiune paralel cu fibrele.

    care se stabileste conform relatiei (ILl);- A A .- .... . a.hrllt - slahi n'este suma arii lor tuturor slabirrlor cumulate pe 200mm,in mrn";este coeficientul de tratare a lemnului (vezi tab. V.12J.

    11.6.3. Bare solicitats la compresiune axiala paralel eufibreleCapacitatea portanta a elementelor din lemn masrv.-cu sectiune

    simpla, solicitate la compresiune axiala paralel cu fibrele, C,in N, se stabileste cu rmatia:

    C, = R~II . Acalcul .

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    11/89

    11.6.5. Bare solicitate la strivire oblicaCapacitatea portanta la strivire, N, in N, cand forta de compre-

    siune face un unghi a cu directia fibrelor, se deterrnina cu relatia:01.9)

    in care:R;tr IX este rezistenta la strivire sub unghiul n , care se stabileste

    cu relatia:R~tr e x := R~ II / [1 + (R ~ II / R ~j_ -1) sin3 m.1O)sunt rezistentele la compresiune paralel cu directia fibre-lor. respectiv perpendicular pe directia fibrelor, stabilitecu relatia (Il.L);aria de contact intre piese;coeficientul de tratare (vezi tab. II.12);coeficientul de reazem (v paragraful II.6.4);unghiul dintre directia fortei de compresiune (strivire)si directia fibrelor,

    Ar-

    11.6.6. Bare solicitate la forfecareCapacitatea portanta la forfecare perpendicular pe directia

    fibrelor, a elementelor din lemn masiv, cu sectiunea simpla, Yr'in N, se stabileste cu relatia:

    Vr = R fj_ . i\f .mTfin care:

    Rf j_ este rezistenta la forfecare perpendicular pe directia fibre-lor, stabilita cu relatia 01.1);A ,. aria de forfecare;

    fiT,. coeficientul de tratare (vezi tab. 11.12);Capacitatea portanta a pieselor din lemn masiv cu sectiune

    simpla, la forfecare in lungul fibrelor, Fr, in N, se stabilestecu relatia:(II.12)

    20

    in care:Rfu este rezistenta de calcul la forfecare paralela cu direct

    fibrelor, stabilita cu relatia (II. 1);caracteristica sectional a a elementului (aria de forfecare),,. in mm-;

    mIT coeficieneul de tratare (vezi tab. II.12).11.6.7. Bare solicitate la incovoiereCapacitatea portanta a elementelor din lemn masiv cu sectiune

    simpla, solicitata la incovoiere, M;., in Nmm se stabileste curelatia:

    M r = R i . Wcalcul . mTI . m[_in care:

    (Il.13)reprezinta rezistent a de calcul masiv la incovoiereastatica, stabilita cu relatia 01.l);

    W"ahnl modulul derezistenta pentru sectiunea cea mai solicitataa elementului (Wbrut daca elementul nu prezinta slabiri .in sectiunea de calcul, respectiv W , W I daca elementul areslabiri in zona de calcul;coeficientul de tratare;coeficientul pentru stabilitate laterala, cu valoarea 1,00pentru rapoartele bib maxima specificate in tabelul II.13.

    La elementele incovoiate se verifica in mod obligatoriu siconditia de rigiditate (deformatie) cu relatia:

    R

    (Il.14)in care:

    fmax.linnla este deformatia maxima finala din incovoiere, stabilitacu relatia (II.2);~dm. sageata admisibila, cu valorile din tabelul II.6.

    21

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    12/89

    Lungimi de flambaj la bare comprimate axialTabeI II.9

    Nr. Tipul de rezemare Simbol lUungimi decrt. rezemare flambajTranslatie si rotire impicdica- { [te la ambele extremitati Ip = 0,65 I'I'r an sl.at.ie impiedicata 1a { [ambele extremitati, rotire im- Ip = 0,80 I.piedicata la 0 extremitateTr ansl at ie imp ied icat.a Sl ~ T rrotire la arnbele extremitat.i Ip = I I+ ~Translatie si rotire impiedica- { Vta la oextremitate, translatie Ip = 1.20 Ilibera si rotire impiedicata lacealalta extremitateTranslatie f?iretire impiedica- { yta la 0 extremitate, translatie Ip = 1.50 Ilibera f?l rotire partiala lacealalta extremitateTranslatie impiedicata si roti- ~ IVre la 0 extremitate, translatie Ip 2.00 Ilibera si rotire Impiedicata la =cealalta extrernitateTransl at.ie f?1rotire impie- iYdicata la 0 extremitate, tran- Ip = 2.00 Islatie rotire libera la cealaltaextremitate

    22

    Lungimi de flambaj la barele grinzilor cu zabreleTabel 11.10

    Grinzi cu zabrele simpleSchema grinzri Di rectia de Lung. de flambaj (IF' a elemflambaj Talpa Diag. si montanti\ .A" In planul: _.- \\ I It).:;.-- \ grinzii, i = ; ; l - - 1II

    II Tr a n s v e r-

    r-,.! I --,..- sal planu- 1 1 I1 -- lui grinziil.__i care: I hmgime, l elemont. ului intn: nodurile uoreticc de la capcu-

    1]- dist am a diner" nodu ri l c fixate impotriva dep lasa rii elemcntului,transversal planului grinzii en z a hrlGrinzi eu zabrele Incrucif,late prinse Intre ele

    in punctul de intersectieSchema grinzii Direct.ia de Relatiile in- Lung. de flamIlambaj tre N ~I N. baj (I~ a diagr Q N1KN2 I]N :1 > Q j~~ 0,8 I

    in care: efortul la compresiune in bara co so calculeaza la Flamhajcfor t.ul i n cont rad iagona la , val or ile pozi ti vc rep rc zi nt a in ! i nder i, cel enegative compresiunivalorile absolute ale eforturilor N) si N,

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    13/89

    II.6.B. Bare solicitate 1a incovoiere oblicaBarele simple din lemn masiv solicitate la incovoierea oblica

    se verifica eu relatia:M~f / M~ M~f s 1,0 (Il.15)in care:

    M \f si reprezinta eomponentele momentului ineovoietor efectiv,M Y ef corespunzatoare axelor principale de inertie x-x,respectivy-y,

    eapaeitatea portanta a barei la mcovoierea statica, pedirectia axelor principale de inertie x-x, respectiv y-y,stabilite eu relatia (Il.13).

    Deformatia maxima finala la elementele solicitate la incovoiereoblica se calculeaza prin insumarea vectoriala a deformatiilormaxime de pe cele doua directii principale, eu relatia:

    fmax finala,-----------------'(' ,2 2~ f~ax f inala , ) + (f~axfinala) $; fadm en.is:

    in care:f\",x_final,\ si f\.ax_finala se stabilesc cu relatia (11.2)~'dno sageata maxima admisibila, eu valorile din tabelul II.6.11.6.9. Bare solicitate la intindere !?iincovoiere (mtindereexcentrica)Barele simple din lemn masiv solicitate la .intindere excentrica

    se verifica eu relatia:+Tpf/T ,M pf/M r$;l,O (lI .17Jin care:

    Tef este incarcarea axiala de calcul in bara, in N;T capacitatea portanta a barei la tensiune, stabilita eur relatia (II.5);Mef momentul incovoietor de ealeul, stabilit in raport cu axa

    principala de inertia, perpendiculara pe directia de acti-une a fortei, in Nmm;

    M, eapacitatea portanta a barei la incovoiere in raport cuaceeasi axa, stabilita eu relatia (II.13), in Nmm.

    24

    11.6.10. Bare solicitate la compresiune fijiincovoiere (com-presiune excentrica)

    Barele simple din lemn mas iv, solicitate la eompresiune exeen-trica se verifica in raport eu axa perpendiculara pe directia forte-lor care produe incovoierea, eu relatia:

    -Cpf IC ,Mfpf IM r$ ; I , O (II.18)in care:Cpi este incarcarea axiala de ealcul in bara, in N;C, eapacitatea portanta a barei la compresiune, stabilita

    cu relatia (II.6);M. capacitatea portanta a barei Ia incovoiere stabilita cu

    relat ia 01.13) in raport cu axa prmcipala de inert.ie, per-pendiculara pe directia de actiune a fortei, in Nmm;

    M'pi momentul ineovoietor maxim final, in Nmm, stabilit inraport eu aceeasi axa, cu relatia:

    (II.19).care:momentul incovoietor maxim de caleul, in Nmm;mcarcarea critica de compresiune, pe directia de aplicarea momentului, in N, stabilita eu relatia:

    CE = rr2 - E~ ,05 - muE ,mTE - I / It 0I.20)in care:

    modulul de elastieitate earacteristic, cu valori]e din tabelulII.2;coeficientul conditiilor de lucru, cu valorile date in tabelulI1.3;coeficientul de tratare a lemnului, cu valorile din tabelulII.12;momentul de inertie in raport eu axa perpendicularape directia de aplicare a fortelor care produc incovciere,in mm";lungimea de flambaj a barei, stabilita conform indicatiilordin paragraful II.5.2., in mm.

    25

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    14/89

    11.7. CALCULUL BARELOR DIN LEMN CU SECTIUNECOMPuSA11.7.1.. Bare compuse solicitate la intindere axial aCapacitatea portanta pentru fiecare element component, 1.

    la intindere axiala se stabileste eu relatia:Tr.1 ::: Rr . Anet,i . m T t . m R (II.21 )in care:

    este capacitatea portanta a elernentului i. in N;rezistenta de ealeul a lernnului masiv la mtindere axiala.stabilita conform relatiei

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    15/89

    T a be Ju J 1 1. 14

    Nr. Valorile coeficientului k pentru:crt. Felullegaturilor Compresiune Compresiune siincovoiere

    1 1--- ---1 Cuie 10 d2 5 d2Dornuri, suruburi si 1 1--- ---2 buloane din atel 3 d2 1,5 d

    1 1---3 Dornuri destejar 15d 10 dd - reprczinta diamet.rul tijci in mm

    11.7.1.2. Bare cu fururi lungi si bare cu eclise continueCapacitatea portanta a barelor cu fururi lungi si a barelor

    cu eclise continue in raport cu axa x-x normala pe rosturi sestabileste cu relatia tII.24) in care A " n l t 'u l = A (aria elementelorprincipale) si C P t ' x se determina cu relatia

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    16/89

    W n..

    grinzi din doua, respectiv tr ei el emente dispuse larainterspatii 1n1,1'e ele si 0,8 respectiv 0,6 pentru grinzidin doua, respectiv trei elemente dispuse cu interspatiuintre ele:modulul de rezistent.a al sectiunii nete a barei, considera-La ca () grinda unitara, Imbina rile fiind considerateindeforrnabile;coeficientul de tratare a lemnului, cu valoarea din tabelulII.] 2:

    m!. coeficientul pentru stabilitate laterala, ell valoarea 1,00pentru rapoartele h/b maximo specificate in tabelul Il.LS.

    Verificarea rigiditatii (sagetii) Ia gnnzile cornpuse se face curelat.ia (II.141. cu observat.ia ca I dcterminarea deforrnatieimaxime finale SP ia in ca1cul rnomentul de inert.ie corectat, stabilitcu relatia:

    dI.:J4)in care:k, este coeficieritul de reducere a momentului de inert.ie.

    care ia in consideratie deformatia irnbinarilor, avand va-loa rea 0,7;

    Illr o :, mornentul de inert.ie al sectiunii brute, in raport cu axaneutra, considerand intreaga sect.iune a barei, in mm'.II.B. CALCULUL IMBINARILOR ELEMENTELOR DECONSTRUCTIE DIN LEMNII.B.l. IMBINARI PRIN ClmRTARE LA PIES1

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    17/89

    numarul sectiuniilor de forfecare in care lucreaza tijele;coeficientul de tratare a lemnului:coeficientul conditiilor de lueru, definit in funct ie de con-ditrile demieroelimat in care functioneaza imbinarea cutije, eu valoarea 1,00 pentru clasa '1 de exploatare a con-structiei, 0,85 pentru clasa 2 de exploatare a constructieisi eu valoarea 0,75 pentru clasa 3 de exploatare a con-structiei;

    mH coeficient care introduce in calcul repartitia neuniformaa incarcarilor la tije, cu valoarea 0,90 pentru rmbinaricu euie, imbinari eu suruburi pentru lemn si pentru imbi-nari cu dornuri si buloane dispuse pe doua randuri, euminimum doua buloane pe un rand si eu valoarea 0,80pentru imbinari cu dornurr si buloane dispuse pe patruranduri, eu minimum t.rei buloane pe un rand.

    Tabelul II.15. Valorile coeficientului e ll

    Clasa de durata a pentru :incarcarilor Buloane si Cuie si suruburi

    dornuri pentru lemnPermanente 0,70 0,60Lunga durata 0,85 0,70Scurta durata 1,00 0,85

    32

    Tahelul II.16

    Capacitatea portanta atijelor, in N, pentru:

    Tipul Buloane, Dornuriimbinarii Conditia de calcul Cuie suruburi si de

    dornuri de stejarotel

    Strivirea elementelor 4cd 4ed 2edtrnbinar i centrale, Leapes.rnetrice Strrviraa elementelor Sad Sad 3ad

    marglnaie, L ,~Strvrr aa elementelor 3ed 3e d 2c d

    lmbinar : nesi- centrale, L .metrice Strivlrea elementelor 5ad 5ad 3ad

    marginale LeoD mlmbinar i simetri- Incovoierea tijei, 3 d 2 2 d2 0,5 d2ce si nesimelrice Lc ap I nc

    Notatii:c grosimea celei mai subtir i piese centrale, in mm;a grosimea celei mai subtiri piese marginale, in mm;d diametrul tijei cilindrice, in mm.

    33

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    18/89

    III. STRUCTURI DE REZISTENTA TIP ~ARPANTE PESCAUNE111.1 GENERALITA':fIAcest capitol trateaza rezolvarea constructiva si calculul aco

    perisurilor eu panta mare, cu structura de 1 ez istent.a de tipsarpanta pe scaune (dulghereasca i.

    lmplicatiile ce Ie aduc rezolvarea problemelor legate de:forma in plan a acoperisuluipantele acoperisului functie de tipul invelitorri

    in modul de rezolvare structurala a sarpantei sunt prezent.itein cap. VI.l.

    In capitolul de fata se VOl' trata urrnatoarele aspecte:alcatuirea sarpanteiproiectarea sarpanteicalculul sarpanteidetaliile de sarpanta.

    111.2. ALCATUlREA E;lARPANTEJ: 11EFINIRE ELEMENTESTRUCTURALEStructura sarpantei este alcatuita din popi vr-rticali sau iricli-

    nati, legati intre ei in sens transversal cu clesti, care, irnpreu nacu capriorii asezati in dr ept.ul popilor realizeaz a un cont.urindeformabil in sens transversal - longitudinal, pe popi reazernapane ce sustin capriorii, legate de popi prin contrafise care asigurastabilitatea longitudinala, a sarpantei.

    In functie de modul de dispunere a z.idurilur port.ante alecladirii, deci de posibilitatile de rezemare ale popilor care transmitincarcarile sarpantei la aceste ziduri se distmg:

    cladiri cu ziduri portante transversale, dispuse regulat,la care sarpanta se realizeaza cu popi vesticali, asezat iin sect iune treansversala la distant.e optime din punct devedere al deschiderii capriorilor si amplasat.i longitudinalcladirii in dreptul zidurilor transversale:cladiri eu ziduri port.ante Iongitudiriale. la care sarpanta

    34

    se realizeaza cu popi verticali sau/si inclinat.i- care reazemape zidurile longitudinale. .

    In ambele cazuri, elementele de rezistent.a ale sarpantet sunturmat6arele:a: capriorii _ dispusi dupa linia de cea mai mare panta_sust.in elementde secundare ale acoperi~ului (sip-

    ci, astereala)

    b: panele

    - reazema pe pane si cosoroabe_ interax recomandat. 0.70 - 1,20m. deschidere recomandata 2,00 - ;3,50m._ dispuse longit.udinal cladirii- reazema pe popi_ int.erux recomandat 2,0 - :i,50m (dt;schideri capri-uri)_deschider recom aridata (distanta dintre popi ): i,O- 5,Om.

    Observatie:panele pot. fi orizontale (de coarna sau intermedia1'e) sauinc1inate (Ia coame inclinate sau dolii),in cazul in care in dreptul coamei orizontale nu sunt dispusipopi, se va prevedl~a 0 rigla de coarna, agatata de caprioricu ]'01 de rigidlzare a acestora.

    c: cosoroabe - dispuse pe z'idu r 'ile exterioare ale eladirii(babe) - se ancoreaza de centurile ziduiilor exter'ioaie.

    d: popii - asezati veitical san mclinatreazema pe zidurile portante

    e: clestii - solidarizeaza popii si cap rior'iise amplaseaza sub pane si se pi-ind de pOpl ~lcapriori prin buloane sau cuief: contrafi!?ele (de contravimtui1'e)_realizeaza in mod curent contravantuil'ea longitu-dinala a sarpantci:_se pot prevedea si in sens transversal cand elestiisunt lungi_ pre'iau inca1'carile care actioneaza perpendicularpe plan ul ~arpantei (vantul).

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    19/89

    Ansamblul transversal alcatuit din popi si clestii si caprioridin dreptul popilor poarta denumirea de "scaune".111.3. PROIECTAREA f?ARPANTEIProiectarea sarpantei va cuprinde, in mod sintetic, urmatoarele

    etape:trasarea zidurilor port.ante, a streasinii, coamelor si doliiloramplasarea popilordispunerea pandor si cosoroabelor

    In plansele IIl.2, IIl.:3 este prezentata alcatuirea de ansarnblucaracteristica pentru 0 sarpanta cu rezemare pe ziriu ri transver-sale; analog, in plansele III.4, si IlI.5 este prezentata alcatuircade ansamblu caracteristica pentru 0 sarpanta cu rezemai P peziduri longitudinale.

    IlIA. CALCULUL f?ARPANTEI - GENERALITNfICalculul sarpantei se face conform "Specifcatie tehnica pentru

    proiectarea si calculul conatructiilor din lemn", Metoda de calculeste metoda starilor lirnita.11104.1. IncarcallCalculul sarpantei se face luand in consideratie urmatoarele

    incarcari:permanente (invelitoare, elemente secundare de sust inerea invelitorii, greutate proprio sarpanta);utile (circulatie pe invelitoare a unui om, in vederea repara-tiilor ):climatice (vant, zapada) STAS 10101/20-91: STAS 10101121-92.

    Incarcarile se iau in calcul conform STAS 1010111-78, iar gru-parile de mcarcari conform specificatiei tehnice mention ate maisus (pet, 3.2.2 si :3.2.3)

    III.4.2. Rezistenta de calculIn cap. III sunt date rezistentele utilizate la calculul elernen-

    36

    telor din lemn, in functie de natura solicitarii ~i specia de materiallemnos folosit,

    III.4.3. Calculul elementelor sarpanteiA.stereala (str at continuu de scanduri pentru sust.inereainvulit.urilor din tabla, olane):

    se determina incarcarile pentru o scandura de latime "b"s. f'e proiecteaza dupa axele x-x si y-y (vezi fig. III.I)se calculeaza la ineovoiere oblica pe doua directii (fig. Il1.2)se verifica la deformatiu max-imaSipci (rigle pentru sust.inerea invelitorilor din tigle):s(, considera simplu rezemate pe capricri;se deterrnina incarcar'ile pentru () sipca si se pastreazadupa axele x-x si v -v (fig. IIU3).

    Cepriori:se consider-a ca grinzi simplu rezemate pe pane;sunt incarcati eu reactruni din astereala sau sipci - consi-derate ca sarcini uniform distribuite (se determina incarca-rea preluata de un caprior, de pe suprafata lui aferenta)fig. IIl.4.

    Capriorii se calculeaza ca grinda orizontala de deschidere e l2incarcata ell sarcini verticale uniform distribuite sau ca grindamclinata de deschiderp 1 ." incarcata cu sarcini normale pe axagrinzii si uniform distribuite pe lungimea inclinata a grinzii.

    Pane:se considera ca grinzi simple rezernate sau continue,rezemand pe POP);Bunt mcarcate cu react iun ile din capriori.

    Incarcarea se deterrnina de pe suprafata aferenta panei; incar-carile permanente, zapada, utila sunt verticale, iar cele din vantactioneaza in plan inclinat.

    Schemele de calcul sunt conform fig.IlL5Popi preiau reactiunile panelor:

    sistemul de preluare a reactiunilar panelor de catre popidifera dupa cum popii sunt verticali sau rnclinati (fig. III.6J;

    37

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    20/89

    I1 : - IT::--:~ . c : . _ : : _ ~ 1 i rI df _ C~I'(,!"I'

    II

    II. d4 II Fig. III.l. Stal.lilina incarcarilo.r pentru. caIC.\lIU.I!L ~~~~~rcalcl $1 ~:~'~~( cal~~~a~sten~:J~~r: '(I' f "'... ~ .,....s;\/ II ~ I Fig. III.2 Stabilirea eiorturilor umtarl _ ~ _ ' ;;/> J

    A- -A

    -~-. . . . . - ~~-----! p a (d8N,1n 1 ' /,------.-- --,- ad (elo/>'/;n")~1.tif~i_...l....!.i..'! - !!.~ .. V1..)'.'h~"., J'tI I Ir.~ .. .------- ... ,..-- . s : /ds:v'/m")* ; . Y ' II '" " . It. ,~ , , u . . . r v.LY.J.iJ_~_f_l'~~_"! ! _ W ' _ " Z. 'r------:----- , . i} (dill< !mz)~.U_~1jt(ll,.YII'Y:u_U'!.Lr...f.._:,Qr_'.Y~SF r

    normak- in scanduri/e asLerell/ei

    38

    A-A ____S~Cd

    - . . - _-

    -_.__.__.__.--d~ - ~ = . . _ ~ J_~ __ .

    Fig. tn.s St.abilirea icarcarilor pcnt.ru calculul sipcilor ~ischema de calcula sipci lor

    39

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    21/89

    Fig. 1I1.4 Stabiliroa incarca rilor pentru calculul capriorilor ~ischema de calcul a capriorilor

    40

    /~/ -. -----r-----.__t~/ta~_.

    f>C>P~!---I -~iL - - b -- --_._._-----_. ------------ --- _. '._--- ~~" :P I< 'J /al~ ~~:::'1,,' 1/;r'tig. IlI.6 Stabilirc-a de r alculul a popilo r

    a - popi vert.icalilJ - POP ' icliriat.i

    Fig, III.7 Stabilirta suprafotui de st r ivire

    43

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    23/89

    Popii verticali sunt elemente comprimate centric, articulatela ambele capete, astfel ca lungimea de flambaj Ir=H; se verificala compresiune cu flambaj.Popii inclineii (plan II.1, schema b, c) preiau conf. schemeiIII.6 reactiunile din pane (Np). Popii (comprimati si coarda intin-sa) se considera articulatio

    Talpa preia prin eforturi de strivire eforturile transmise prinpopi.Se va avea in vedere luarea in considerare a ariei nete a

    popului in cazul in care imbinarea pop-talpa este prevazuta cucep (fig. III.7).III.S. EXEMPLU PENTRU CALCULUL UNEI ~ARPANTE

    PE SCAUNEI1I.S.I. Date de tema

    ~arpanta care se proiecteaza (plansa II.4) are deschiderea(latimea intre axele zidurilor portante exterioare) de 9,00m~i posibilitatea de rezemare pe zid longitudinal median.

    Invelitoarea se realizeaza din tigle solzi asezate in douaranduri pesuport alcatuit din: sipci orizontale la 25 em,sipci verticale la 70 em, astereala f?i carton bitumat.

    . Amplasarea constructiei: Birlad intravilan (amplasamentII)Zona B privind zonarea teritoriului din punct de vederea actiunii vantului, avand: gv =42 daN/m2; ~= 1.6, Ch(2)=0,65;Zona C privind zonarea teritoriului din punct de vederea actiunii zapezii, avand g2= 150daN/m2, Ce=0.8;Zona B privind zonarea teritoriului din punct de vedereal valorilor 1~cientilorKs(K.=0.25; Tc=1.0sec)

    Elementele f?arp~i se impregneaza superficial si se igni-fugheazaPentru realizarea elementelor structurale ale sarpantei sefolosesc lemn de molid sau de brad, avand:- clasa I de cali tate la elementele intinse;

    44

    clasa II de cali tate la elementele comprimate f?iinco-voiate;clasa 1 de exploatare din punct de vedere al conditiile .de umiditate (pet, 1.2.2. din specificatia tehnica)

    III.5.2. STABILIREA INCARCARILORIII.5.2.1. Incarcarile permanente sunt date de elementele de

    inchidere ale acoperisului si sunt stabilite in tabelul IlL1 indaN/m2 suprafata rnclinata.

    Tabelul III.1Incilrcilri pennanente

    Incarcar. IncarcareNr. normat. Coeflelentil d.eateulcrt. ELEMENT (daN 1m') rncarcarilor (daN 1m)

    5uprafata suprafatainclinata n lnellnata

    1 Invelitoare din tigle solzi 85,0 1,3 110,5pe doua randuri

    2 Hidrolzolatie 60,0 1,3 76,03 Sipci 3"x 3B - 2 ranourt 5,0 1,1 5,54 Capriori 8,0 1,1 9,0

    TOTAL 158,0 203,0I

    I1I.S.2.2 Incarcarile din zapada (cf STAS 10101121-92)p~ = Y F (CZi ' c , '9z)in care gz=150daN/m2

    c =0,8c,=1,0(a=300)Cf. Tabel 3 din STAS 10101121-92 pentru varianta 21,25 czi=1,250,75 czi=O,75

    45

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    24/89

    't ': 0,4 . 9p / c , 9z .2 0,3Ya 0,3 2 ,2c 0,662 .2 - 0,4 203 / 0,8 150 = 1,52 > 0,66

    Rezulta sarcina de calcul: p', == 228daN/m2Yo " Yc - 0 ,2 Qp I c , Qz 2' 0,3'fc: 0,42I,0 = = 1,4 - 0,2 203 / 0,8 . 1,50 = 1,06 > 0,42Rezulta sarcina normata: p'p = = ] 65daN/m:!III.5.2.3. Incarcarile din vantp ~ Y r ( 1 :1 . C ru . C h (z ) 9 v )

    in care: r ~ = = 1.6lcategoria (1)ch(z) = 0.65 (amplasament II)g, = = 42 dan/m-pt HlL = 2,61/10,50 = = 0.25 si (X = 30"C"l = = 0.125 cn" = -0,4

    -:34 daN/m"

    Varianta 1 Varianta 2p",-exl. = 1,6= 1,6 0,650,65 42 (-0,4)= -17,5 daN/m'!42 - (0,125)= 5,5 daN/m2Efectul actiunii interioare:P"villlt = 0,6ch(hme) g v = = 0,6Cll -0,65 42= 16,5 daN/m"Rezulta incarcarile normate din vant:

    f-- _~1~05o_;O'--_----1

    46

    Pentru sarcinile de c:alcul: -I, = Y, = = 1,4Rczult.a incercarile de calcul din vant:

    ,1,5 daK/m' ..,,,_ :31 daN/m"=: . ." - '~.- - < ' : : ; - . " " , 1. . '' '' '( > - ,~ ~~~L-- -- < . Q : .Varianta 2 . .arianta 1

    III.5.2A Observat.iiAvand in verleie ipotezele de ealeul care trebuiesc luate in

    conslderatie (cf. specificat.ie tehnica - pet. :3.2.2_: 3_2.3.) rezultaurrnatoarele:ipoieze I rincarcari perrnanente + incarcare din zapada)

    este ipoteza de dimensionare. In cadrul acesteiipoteze se ia in considerat.ie variants 2 deincarcare (din tabel :3 - STAS 10101/21-92);

    ipoteze] II. sunt nesemnificative.I I I . I','Suctiunea datorita vantului are efect favorabil asupra elemen-

    telor sarpantei.Presiunea datorita varitului este nesemnificativa fat.a de incar-

    carea cu zapada.III.5.3 Dirner.sionarea elemeij:~elor de sarpantaIII.5.3.1 Calculul sipcilor la rncovoierea oblica (vezi fig. llI.:3)c == 25 em d, :=: 90 ('TIl incercari perrnaneriteP , - ] 94 da Nzrn" rt. = :HY 'g~ pC c 194 0.25 48,5daN / m2g~x g~. cos u 48.5 0,84 -r- 41daN / m2g~y - g~ sin fI' 48.5 0.5- 25daN / m2

    47

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    25/89

    tncarcari din zapadaP" , = 228 daN/m2g~ = p~ . c . cos a = = 228 . 0,25 . 0,84 = = 48 daN I m2g~x = = . .g~ . cos a == 48 . 0,84 = = 40,5 daN I m2g~y == g~ . sin a == 48 . 0,50 == 24 daN I m2

    mcarcari totale de calculg" x = 41 + 48 = 89 daN/m2g" = 25 + 24 = 49 daN/m2y calcul eforturi in sipci

    g~ . d~ 89.0,702- = = 9daNm8 8M~xg~ . d2M~ - Y 1Y - 8

    Se aleg sipci 38x38W =W =914 em"x s: verificarea rezistenteiMX MY~~:.,; 1,0;M~ Mr

    49.0,902- - - - = = 5daNm8

    9 5----:.,; 101078 1078 'in care:

    RiM~ ==R~I . Wx . mTi . mL cu R~I == mui -'Y imd; = = 0,55 (incarcari permanente)md; = 1,00 (incarcari din zapada)md = = 0,55 . 48,5 + 1,0 48,0 = = 0,7848,5 + 48,0m. = = 1,0 (clasa 1 exploatare)

    R~l = = 168daN I cm2; Yi == 1,10; mTi == 1,0; mL == 1,0RezultaMXr == 1 ,00,78 168 .914 10 10 == 1078daNcm1 .1 " ,M ; == 1078daNcm

    48

    Dimensiunile 38x3H impuse din conditiile de fixare a invelitoriidin t.igla sunt sufieiente pentru conditia de rezistenta, verificarea sa etii. .

    fmax ff + f: ==~0,502 + 0,262 == 0,62cmfx== f1x + f2x == 0,30 + 0,20 = = 0,50cmfy == f1y + f2y = = 0,144 + 0,166 = = 0,26cmf1x := (1 + kdef1) . f1x insl = = (1 + 0,8) . 0,167 = = 0,30emf1y = = (1 + kdef1) . f1y insl , - c o (1 + 0,8) . 0,08 = 0,144cmf2x = (1 + kdef1) . f2xinsl .~-' (1 + 0,45) . 0,136 == 0,20em,f2y = = (1 + kdef2) f2yinst = = (1+ 0,45)0,08 = = 0,116cmkdef1 = = 0,8kdef2 = 0,45

    gn~ . d4f 5 ..~_11xinst. = = 384 E . Ix - 5384

    38,5 . 904 . 10-24 -- = = 0,167cm11,3 . 10 . 17,37

    f1yinst 5384gn~ . d4py 1-----E Iy

    5 19 . 904 . 10-2384 '1-1,3. 104 .-17,37 = = 0,08em

    5 gn~. d4f2. t - _. zx 1xmst., - 384 E . Ix.

    5 31,5 904 .10-2384 4 = = 0,136em11,3 10 1737f. _ 5Zyinst - 384

    gn~ . d4zy 1E Iy 0,08cm

    18,75 .904 .10-211,3 . 104 . 17,37

    5384

    eu: gn~ = = 150 0,25 cos a = = 38,5da N I mxgn~ = = 150 0,25 sin C I . " " 19,OdaN I mygn~ = = 165 0,25 cos (~ = = 31,5daN I mzxg~~ = 165 0,25 sin a = = 18,75daN I mIx = = Iy = 17,37cm4

    49

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    26/89

    E = 113000 daN/cm2Rezulta:fmax = 0.62cm = = f

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    27/89

    incarcari permanentePc = = 203daN I m2P~ r = = 1,1 . 0,12 . 0,15 . 6,00 = = 11,8daN I mgPP = = pc . d~ + pP = 2032,25 + 1188 555daN 1mcos C 1. pr 0,84 '

    incarcari din zapadap~ = = 228daN I m2g~ = = p~ . d2 = = 2282.25 == 513daN I m

    mcarcari utilePP" = 1,2 x 100 = 120daN

    Incarcarea' din vant - nu se ia in consideratie UII.5.2.4.J incarcari totaleipoteza I g"l = 555+513=1068daN/mipoteza 1 1 pP li = 120daN calculul momentelor

    P .1 2 2MP ~_~ 1068 . 1,95 = 507daN188MP _ g~ . I~ + P~ . Ie 555 . 1,952 + _130. 1,952 = = 328daNmII - 8 4 8 4Dimensionarea se face la momentul iricovoietor maxim (cores-punzator ipotezei I).Se aleg pane: 12 x 17 em

    W = 578 em' verificare rezistenta

    Mr = = Rj . We . mTi . mL= = 671daNm ~ 507daNm

    168 . 1 0,76 .578.1 .11,1

    md; = 0,55 (incarcari permanente)md ; = 1,00 (incarcari din zapada)

    52

    m =c 0,55 555 + 1,0 . 5~ = = 0,76d 555 + 513

    verificare sageatafnoox= fl + f2 = 0,23+0,16=0,39cmf1 ::: (1 + 0,8) . fp =.1,80,13 = = 023cmf2 = = (1 + 0,45) . fz = = 1,45 . 0,11 = 0,16cm

    5 g 8 p d4--- -_.--- 5384 434 .10-2 .1954- - - - - - - = = 0,13cm11,3. 104 . 491384 E . Ixf __ 5_ . g~P ~ 5 338.10-2.1954 = = 0,11cmz - 384 E Ix 384 11,3.104.4913g 8 P = 158 . 2,25 . 11,88 = = 434daN I m0,84 1,1

    = = 165 . 2,25 := 338daN I m3~.2.?__ = 4913cm412

    fmax = = 0,39cm ~ fadm = = O,48cm111.5.3.3.2. Pana curenta

    P!l_l!a~y.rc.il la_ _..__ ,t-.._-

    II1_j_

    ipop 1nclinat i

    I1,~2,70 -'---~---.------.--.--- "d., ~ 2,25m r, = 2,70mIntrucat popii pe care reazema panele curente sunt inclinati,

    nu se pun contrafise. ' incarcari permanentep' = 20:1 daNzm: 'pg = 555 daN/mp

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    28/89

    mcarcari din zapadapP , :::; 228daN/m~g", = 513daN/m

    incarcari totaleipoteza I g" 1 = 555+513=1068daN/m calcul momentegi . L~ 1068 2,702MP -- --,,---- ------.--- -- -: 973daNm,- 8 8Se aleg pane 15 x Hl em

    W = 902 em"I:::;573 cm ' verificare rezistent a

    M - ~ ~~ _~ ~~ _~ ,~ 6_ . 902 . to 1.0c 1046daNm .> 973daNmr - 1 .1 verificare sageata

    fmax '" f1 -t - f2 '" 0.90cmf1 = 1,8 . 0,31 ='0.56cmf2 = 1,45 . 024 = - O,34cm

    5 434 . 10-2 . 2704f1 - - . -------- ------ = = O,31cm- 384 11.3 . 106 . 8573338 10-2 . 27045 . -----_-----_._._--384 0,24cm

    fadm L20011.3 106 8573

    270--- = 1.35cm200 'fmax = = 0,90cm < 1,35111.5.3.4. Calculul popilor (vezi fig. IlL6)111.5.3.4.1. Popi centrali verticali (conform fig. IIl.4)Aaf = (2,25 x 2,70)m~d, = 2,25m; t = 2.70m

    incarcari permanente

    54

    NPOP - ~ . d2 . t + gppara . t + gPOPP - cos a prgp=203daN/m2; g~~na =1l,88daN/m; g~~P=17,6daNRezulta po p eu sectiunea 0 12em.NgoP = = 1517daN incarcari din zapadaN~oP = = Pz . d2 t -z: 1384daNPz "-' 228daN / m2

    incarcari totaleNPOP = NgoP -t N~oP = 2901daN

    verificare rezistentaCompresiune axial a paralela eu fibreleC. = = R~ . (jlc . mTc

    RRC" = = mui . mdi . _IIimui = 1,0 md = 0,8 md = 1,0md = 0.81517 + 1,01384 = 0,90

    1517 + 1384R , f = 120daN / m2 ; Yc = 1,25; mTc = 0,9Apop = 113cm2 ; 1 = 2,36m(jlc = 1 - 0,8 ( 1 ~ O t = 0,775cu: z = !! _ < 75LIf = 2,36 - 0,75 = 1,61m; i = 0,25= 3cmz = 161 = 533

    55

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    29/89

    RezultaCr := 86,4 11,30,7750,9 = 6810daN > 2901daNIII.5.3.4.2. Popi rnclinati (conform plan IlI.4)Aaf =(2,252,70)n2d2 = 2.25m; t = 2,70m

    incarcari permanenteNPoP- gp d . t -t gpan5 . t :=P- ~~s-~ pr

    2032,25 .270 + 1188.270 = 1500daN0,84 ' . . incarcare din zapada

    N~oP = 1384daN incarcari totale

    Ngana = 1500 + 1384 = 2884daNIncarcarea din pana (de mai sus) se descompune pe direetia

    celor doi popi mclinati, la care se adauga greutatea proprie apopului (vezi schema II.6-b). J. K r=2884daN

    4,50 NpanaNpop = P + gPOP2 sin a pr

    verificare rezistentaC. = R~ . Ac . 3017daNI1I.5.3.5. Calculul talpilorIII.5.3.5.l. Talpa popi verticaliTalpa 15 x 15 x 50 em, Conform schita III. 7, pentru imbinareacu cep (3 x 3cm) rezulta:A - Astriv _ 3,14 .122 3 3 2P -- . =0 104cmc -- po - 4 .verificare rezistentaO r = R~J. . Ac . mTc . mr(

    RiR~J. := mui . mdi . -~mucJ. := 1,0; mdc:= 0,90RcJ. ~.= 300daN / cm2; fc '" 1,25; mTc 0,9rn , = 1,6 (a > 17 > h = 15)R~J. = 1,6 0,9 . f 2 ~ = 34,5daN / cm2O r = 34,5 104 . 0,9 . 1,0 0= 3234daN > 2901daNIII.5.3.5.2. Talpa popi inclinatiTalpa 15 x 15 x 50 emN = 1500 x 1384 = 2884daNpopA~~p = 113cm2a := 2844'; sino = 0,48; cosp = 0,88verificare rezistent aNCr' Orr -----------------Cr' sin2 a + Ocos2 aC, = R~II . Ac . mTc = 8796daNOr := R~J_ . Ac . mTc . mr = 3508daNRezulta: N =6502rlaN>2884daNr

    57

    D E SARPANTESCHEME

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    30/89

    I SC HEME D E SARPANTE C U REZU ,1AREAZID UR I SAU ' GR INZI TRANSVERS .J\LE~. t - - . d2 d ..,; JOO. - -t--"-- ---:_

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    31/89

    PLAN SAR PANTA C U R EZEM ARE PE Z ID UR I TR ANSVER SALE

    E - O = ~I F F= -, r - - l r - r, 1(;( IsoOA[A / 1 r - --l;- -r- - "1 , ITI.I I ; I ' I I 17 10 I ' , II 'II II P' P II I M~ .... I ' , -, I PArA I I Cv I""Fbi I: II ~ II 1/ iiiV IN rr n E D ! R J! I

    ", IIII :L_ II,II-'IIIIIJ L- - -- - - - - -

    vSEC TIUNE LO NG ITU D INALA 0-0 d, ::70 120 emd1- 4 0 3,5 mt = 3 , 0 : 5,0 0' )

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    32/89

    SARPANTA PE SC AUNE C U REZEMARE PE ZiDUAt TRANSVERSALEI

    PLAN SARPANTA scaro 1 5 0

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    33/89

    .._ 'N 90 1!b=90 I 90~j-l~--.J.7L_l ,

    I(})

    I 90 t 1 0 9 0 I 1 0 I I 9 9 _ ,-~__'___'&_~--t-- 9 0 , S Q ,9 0 I _l();'

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    34/89

    .~AR PANTA PE SC AUNE C U REAZEME P E Z IOUR I L O N G i T U D i N A L E

    +. scoobaan a de.s!1 2.il.15de f cliu in Ian so IV 13veli detaliu in/ plan\>alV8

    c o nor

    .--.-.~------------ . .----92-.- ." f : _ S _ ~ : . ~ ;I '

    . e . tfi

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    35/89

    OETAL i uPE Z iOUR iSECT IUNE a-a

    DE REZEMARETRANSVERSALE P A N A D E . C O A M .l" E PO P LA ~R PANT ASAU PE Z IDUR I LO NG iTUD iNALE C U pO P C ENTRALSEC TiuNE b-b

    s.cooba \, rpana ~

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    36/89

    D E TAL ii C ARAC T ER isT icE LAC U REZEMARE PE ZID UR I

    D ETALIU D E REZEMARE A PANE lINTER~ -1 ED iARE PE PO P

    ana

    90. .. 120 I. . cu ie I. . .100

    ","contraf ise ~10-~ 12Icant raftle /q . ( ,

    ?ARPANT E PETRANSVERSALE

    SCAUNE

    O ETALIU D E C O AMA L.I~ SARPANTAF ARA PO P C ENTRAL

    r I_g J Q r f 3 x . , s- ---~

    D E T ALiu O C REZEMAREA PO PULU I PE Z iD UL

    S 'I ANC O RAR E.TRANSVERSAL

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    37/89

    cuil' I. . . 1 0 Q _ , -~12-V

    OETALH CARACT ER IST ICECU REZEMARE PE ZIDUR I

    LA ~ARPANTE PE SCAUNELONGITUDINALEsectiune c-oI

    ,pana

    ""SCoat;O inioorsa'"c\esl l_ 2.28.1~_" " p o p _ ~ 12 - ~ 1 ~ _

    / _Jl_Q P _~12-_ _ 1 1 . . _

    scooba~- .. ->

    S)-_--_.---

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    38/89

    DETALII CARACTERIST ICE LA SARPANTE PE SCAUNE CU .REZEMARE PE ZIDURI LONG ITUDINALE

    ( s chema d d o n plQn~oN J la n a

    s c o a o o > 1 2 m m\"rcorul > 6 m m\ I\ c'cnseu n,efabn: Jtm e r l e ; " ' "Y \zGHm- ,C:: __ , ___ _ _ J " '. . ! : : : _

    (M l 0 0 )

    o i 1 2 c i > ; L .c 1 . e s t l 2 x . , p " 'f J e nc or e: ~ 6mm,r-----,

    '""r- --- -- r-I

    SCOtlOO 912mm

    II

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    39/89

    IV. STRUCTURI DE REZISTENTA CU FERME DIN LEMNIV.I. GENERALITATIIV.I.I. Scheme geometrice si statice Fermele din lemn se prevad static determinate exterior si J

    interior. Se evita sisteme static nedeterminate (Ia care eforturiledepind de deformatii) dat fiind ca cedarea mijloacelor de imbinareale constructiilor din lemn este greu de apreciat, aparand lasisteme static nedeterminate posibilitatea supraincarcarii necon-trolate a unor elemente.Dupa forma de elevatie, fermele pot fi triunghiulare (fig.IV.l,a),

    dreptunghiulare (fig.IV.l,b), poligonale (fig.IV.l,c) sau cu talpasuperioara curba (fig.IV.l,d).

    h=..1..l..4 5a J

    dJ

    h:J...6oj Fig. IV.I

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    40/89

    Inaltimea eonstruetiva h a fermei se stabilel?te din conditiade rigiditate (de limitare a sagetii fermeil I?ide economicitate(suma consumului de material in talpi I?izabrele sa fie minima).Schema geometrica a zabrelelor se alege astfel ca inclinareadiagonalelor sa fie cuprinsa intre 20 si 60u.Marimea panoului "a", adica distant a intre doua noduri alatu-rate, masurate Ia talpa superioara a fermei se incadreaz

    ain

    limitele:a = 1,5 .,. 2,5m, la ferme cu imbinari in tije sau pane inelare;a = 2,0 .,. 3,Om, Ia ferme eu imbinari prin ehertare;a = 3,0 .,. 6,Om, la ferme inginere&ti,la care prinderea zabrelelor se realizeaza cu elemente melalice

    (zbanturi, platbande etc.).Traveea construetiei, "t", depinde de capacitatRa POltanta afermer &ide modul de rezolvare a inehiderii la acoperif}, adieude natura elementelor seeundare ale aeoperi!?ului, ast.fel.t = 3,00 6,00m pentru acoperil?uri cu pane;t = 2,00 .., 3,00m pentru acoperif?ul'i ell pane - capriori:t = 0,90 .., 1,2Om pentru acoperif?uri cu astereala af?ezat(.,

    direct pe ferme.Calculul fermelor se face in ipoteza nodurilor articulate, cutoate ca talpile tree continuu prin noduri (lungimea de !hmbu.ja barelor comprimate se considera egala cu distalltn dmtrenoduri). Pentru ferme cu eforturi marl in zabrele, nodurile trehuiecentrate; se .admit noduri descentrate Ia tipurile de fcrme slabsolicitate.IV.l.2. IncareariIncarcarile care se tau in considel'ai;.je 4 l fennele din bmT!

    sunt:incarcari permanente, care apar din:greutatea acoperi&ului (invelitoare, izolat1e termica, shatsuport pentru izolatia termica, elementele secundare deacoperif?), care actioneaza 13 talpa supel."ioanl a fe~el;greutatea tavanului suspendat, care ac~ioneaza la talpainferioara a fermei;

    76

    - greutatea proprie a fe .la talpa superioara a ; : r : ' ~~e se consider a ca actioneazaer 1 ?1 care se eval -(IV: 1 . _ ueaza cu relatia. ). 9pr - Ikgp(9p + P2 ) I (1000 - k I)in care: gp (IY.l)

    este ~eutatea proprie a fe . . . - ~de masura in care se int~el, s~b~li~ l~ aceleasi unitatipe ferma (daN/m2 sau rla~/~c). incarcartle ce actioneaza

    gp fg" este suma incarca '1 . 'n 01 permanente . teneaza pe ferma: . !?l mporare ce actio-este coeficientul greutatii . w:1 11 prop' f .~r~ctle de tipul fermei: rn a ermei ce variaza in- :>,0 ... 8 0 Ia ferrn e eu consum d... 6.5 la ferme eu consum m di dre us de otel, k =40la ferme c e lU e otel !?ik -3 5 IW 'tnca .. u consum mare de .. 1 gp- ." 5,0~carcarea din zipadi .' ove;_distribuita pe suprafa;acar~ dctl0n~aza ea sarcina verticalaevalueaza v onzontala de a' :- lue~a co~form STAS 10101/21-92' coperis w i care se

    rncarcarea din vAnt . '< 0 . ' care actioneaza .'~',pe suprafata Incl}'nafo . ca sarcina perpendiculafi v 1 .,.. a acopen lu i . -~(m~or::n STAB 10101/20-90' su Ul !?1care se evalueazalncarcarea utili . ~ ~" 1 1 Cal e se ra m" .d(", en l ul elemenl.elor secund consi erare numai pentru:w~C'P,ntrata de 1110daN m . ar; ,~e ac~)peri!? este 0 fort an"l.~ uplicata in pozi\la ~orata ,~coet>c>e~tul de IncarcareG:rur'f;::~ de incarcari -, . a mal . efavorabila de solicitare

    : : ; 1 "Uit'H,. im, de rr-zist enta ccafl.e.sc considera ca actioneaza asupr "" __ ... v '1 "rm .... 1 v' I:> a,,,, ,\S ~;\101"\ \' -' to e rnn emn ~c stabil ':. ,. . I v" _ t i . 1esc conforml'..ki:lf!nt.c.[e secundar d .,.1 . . , re e acoperrs . 1"",a~.!.~IV-ccnforr-i stan i .'.. "{se caicu eaza la inca r - '1' ".t, arneior de. f-' , '. "' ' can eJpot>:'ze de '-'dieu]: " aCylUU, grupate in urmatoarele

    'T I' I !'fl" :.:,.t[1 ~'!"'L~arcare3; . . .~anent ~;n!k~' ." iI "".._ ,.,4 a + incarcare di -.. ''::L'c"n~a ptTu.ane ~

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    41/89

    Se subliniaza faptul ea dimensionarea elementelor componenteale fermelor cu consum redus I?imare de otel trebuie sa aibain vedere dimensionarea imbinarilor si consecintele aeestoraasupra lor. De asemenea, fermele sevor alcatui astfel Incat dimen-sionarea sub actiunea gruparilor de incercari (ip. I, II, III) inexploatare sa fie cea care dicteaza alcatuirea sectiunilor elemen-telor componente in comparatie eu ipoteza dimensionarii la solici-tarile rezultate din transport si montaj.

    Din gama de tipuri de ferme utilizate pentru rezolvareastructurilor de rezistenta pentru acoperisurile cladirilor cu des-chideri libere medii si mari s-au ales fermele triunghiulare cudeschiderile de 9,00 ... 2I,00m pentru care in plansele IV.I ...IV.3 se dau schemele geometrice, iar in plansele IV.4 ... IV.7sunt calculate eforturile in barele fermelor pentru incarcarea deIdaN/m. Atat schemele geometrice, cat si eforturile in barelefermei pentru incarcart. unitare, sunt prezentate pentru diferiteinaltimi ale fermelor, care se incadreaza in limitele admise.Eforturile in barele fermelor sunt stabilite pentru incarcari uni-tare uniform distribuite pe intreaga deschidere a fermei, catsi pentru incarcari unitare pe jumatate din deschiderea fermei(ultimele fiind necesare in cazul incarcarii nesimetrice din acti-unea zapezii).

    78

    r

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    42/89

    ELEME~T[ GEOMET~'CtL = 10,5Om

    @-+-=!,'7!5 ~ -1,76 ~1.7S~5 1.75 1 1,'7'!S-+----+-t------

    L -1 2 ,o om ..

    2.00 l 2.00 2,00 l 2.00 '2,00"H2..00

    +------

    ./.-':':l() --~. .. .'2=

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    43/89

    E L E M E ~ T E : GEOMET~'CE f E J e M E D E L[M~L = 15,oom

    L=18,oom.

    (j)

    ~~~~~~--~~----~~--~--~~t--+G)~~~~==~~---=~~--~~~--~~----~~~I ~ il 2.SO ~ 2.00 -t1-----'3=.OO=-_-t-_~OO

    -16,00

    ~~~~~~~--~~----~--~~--~~+G)~. ~~~~~~~--~~----~~--~~----~~! If 2.SO. 2.'30 + '2.'50 l '0.00 __ ~--",=o~.0"",0::__-+------",3~.O~O_-----+-_,___;o~,~00~_ _..J3""',OO""'--.__._--'"'o"--".O=0_+~--~----------~~---------------+5.00 - - - - - - - - - + -I

    ~~ ~~~~~L_~~~ __ ~~ __ ~ __ ~~@ 11~it---________::~~-----=2=5~0~I---~Z~.5_:::::_O-W,?E __~__ 2:.'.30 + _ _ _ _ _ _ 2 , ~ _ _ +

    -1'3.00 .

    3,OQ

    -' (6~1'~~~~~~~~~--~~X-------~----~L-----~~~~ __3.0"-- ~ __ 3.00 - - - + - ".00 !.00 T 3.00!.DO F

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    44/89

    E L E : M E t J T EL=18.oom.

    ID~~~~~--~--~~It_._ '1~SOO

    5,~ t18,00

    - - + -@ ) ~ ~ ~ ~ ~ ~ - - - - ~ - - - - ~ . ~ : l -II '5,b2 6r7b 5,bQ---+-1 I_-+__ -1S,CO _ + _

    GEG.1ETIe \CE FEJeM~ DEL = 19.50m.@

    _@0~~~~~----~----~'Y~'" _ .- I

    . t ~ 9 ,'5 = - .= 0 _ _

    @0~~--~~~--~----~~I ' . .t ~,9Q. ~_~_'7,bb:_ + _ _ 5,92-++--_~ ""9,~Q_ + ~

    --+- '------- -

    L=21.oom.@

    ~~. ~~~~~--~~----~Ii ope, b,O~

    ~.~=-~~~----~----~~I~ . 6 , ! ? E : : _ _ ~ B,~ - - + b=,=3Q=----------++- -;____?1.00 _____+_

    @'

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    45/89

    Eg~_J

    r - -f1 0. . . ( )~p..r:

    1f--IIE

    e ~, t - lI ui~

    c..00:155 i 11.0: __ f-- ',1 12~-;__6 Conlravan u"i.) DhB 00 '1 6.00 ,3 ! . 2 . . _ _

    Total (daN I m'j 54.6:', 6B.58

    2

    3

    96

    se apreciaza dimensiunile panei la 15 x 19cm;Contravantuirile, necesare rigidizarii fermelor de acoperisin plan orizontal si vertical, realizate din lemn, dau un

    A consum de aproximativ 1cm grosime/Im" de acoperis.Incarcarea permanenta de calcul data de elementele de i.nchi-

    dere la acoperis, stabilita pe m2 de suprafata orizontala este:ggc = g~i / cos ex = = 68,58 / 0,909 = = 75,44daN / m2Greutatea proprie a fermei se stabileste cu relatia (IV.1):mcarcarea normata din greutatea proprie a fermei:g 8 r (54,63 / 0,909 + 0,8 ' 120)6 10,50 / 1000- 6 10,5= 10,62daN / m2

    incarcarea de calcul din greutatea proprie a fermei:g g r = = 1,3 10,61 = = 13,79daN / m2Incarcarea permanenta decalcul pe m de ferma are valoarea:~ gperm = (75,44+ 13,79) x 3,0 = 268 daN/ mIncarcarea din zapada se stabileste conformSTAS 10101121-92:p~ = = ce . Cz . gz, daN / m

    2gz :;: 120daN/m2c. = 0,8cz1 = 1,00pentru varianta 1 dei'ncareare cu zapadagz2 =0,75; cz3 = = 1,25pentru varianta 2 deincarcare cu zapada .YF = 2,2 - 0,4 . 70,71 / 0,8 . 120 ;:::0,3 2,2YF = = 1,91Incarcarea de calcul din actiunea zapezii pe m de [erma arevaloarea:Varianta 1:Pz1 = = 1,00 x 0,8 x 120 x 1,91 x 3,00 = 550 daN/mVarianta 2:P, 2 = 0,75 x 0,8 x 120 x 1,91 x 3,00 = 413 daN/mF ' z ; j = 1,25 x 0,8 x 120 x 1,91 x 3,00 = 688 daN/mIncarcarea din vant se stabileste conform STAS 10101120-90.

    97

    p C = cn ' ~ , ch (z) , 9v, daN / m2

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    51/89

    ~ = 1,6; C h ( Z ) ,= 0,65; 9v = 42daN / m2Pentru HJ l = 3,50/10,50 = 0,33 si ex= 2456' tabel 3-STAS

    10101/20-90) rezulta:cnl =-0,07; cn2 =-0,40Din suprapunerea cu efectul act.iunii interioare a vantului

    (fig. III.3,b) rezulta schema deincarcare cu vant din figura III.3,c.

    + ="~.. " " .. -,,.,..~1 = J , ) , 5 D '() -~

    Fig, IV,3". "_''',.,,' " ~>r. ..-I.- {!!~ S-Q___lc.,

    Se observa ca din sumarea actiunii vantului pe cei doi versantiai acoperisului rezulta un efect de suctiune, favorabil, care des-carca elementele de acoperis, deci vantul nu se ia in consideratiela calcululfermei.Ipotezele de caIcul pentru proiectarea fermei de acoperis sunt:I. g + p I (incarcare eu zapada uniform distribuita pe eeiperm. zdoi versanti ai acoperisului)II. g(H'rm + PzI + Pz2 (incarcarea cu zapada variabila pe eei doiversanti ai acoperisului)

    Cu valorile reale ale Inearcarilor permanente ~i din zapada,folosind valorile eforturilor in barele fermei stabilite pentru 0incarcare unitara (vezi plansa III.4) s-au determinat in tabelulIII.2 valorile eforturilor reale in barele fermei, precum si eforturilemaxime care rezulta din cele doua ipoteze de mcarcare a fermei.

    98

    VI:":)0. . . .C I t :~,..V1X0'-'w } J ~ ~ ~ ~ 1 ; f S ' ~i: ~Il l j ' : ~ L I ' I I $ ! ' " i.2 ... "'~'r\'$i:S 8 l'l'~ ~g'- t;": I i~:-r;-:~it '9ii l} 7 ' ~ ~ ~,",$' I~o!~C: ~ I < = >2 I ~ l + ~ I 'i' ; I-0, ll;,~"'!-'" I' , ~I~!~ l~1 ",: i41 ~ K ~:f fil~ ~ , .. ,~'~r-:~I~I~ 8'~:~:t;8. . . . . ~ '~ . . . ~ ~ I ' : c i ; ~ l c O ~ " " ,..a ..a '" '"::! cr r- 0:0-- ~" 0\0 QI- ~I";':

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    52/89

    IV.2.3. Calculul panelorSe apreciaza ca pana are dimensiunile 15 x 19cm.

    Jpqtag % p,_,1 ; " " " " , 6 , , 1 1 1 " 1I " d . o c m Iez a 0 3-0 e PmtJ,.31 ' 4 ' ; 4 ' 4 . 1 1 1 , . 6 11 "'1I t=3 fXJm Idt\-~_~

    Fig.lV.4Schema statica de calcul a panelor este grinda simplu rezema-ta, incarcata cu sarcina uniform distribuita din greutatea elemen-

    telor de acoperis si din zapada - Ipoteza 1 - sau cu sarcinauniform distribuita din greutatea elementelor de acoperis si -cuIncarcarea utila concentrata - Ipoteza 3 - (fig. IV.4)Pentru calculul panelor, se da un exemplu de calcul in para-graful IV.3.3. 'IV.2.4. Dimensionarea barelor fermeiIV.2.4.1. Talpa inferioara

    Element compus realizat din doua elemente identice, distan-tate intre ele. Solicitata la eforturi din tensiune (fig. IY.5).Avand in vedere ca talpile au aceeasi sectiune pe toata lun-

    gimea lor, verificarea acestora se face in panoul cu solicitarimaxime, cu relatia:

    Tcap > Nt, in care:fl.Nt = 8362daNTcap RC An = i : net : m T e . m R

    100

    _!i_ 1 _ . . ! ! ! _ .1 0

    Fig.lV.5Se propune sectiunea 2 x (4,8 x 14)cm2 4,8 . 12 2Anet = --1~1--- = 104,73cmm , = - 0,90; rn, = 0.90R~ = Rt . mut . mdt / Itmut 1,00

    268 . 0,90 + 550 . 0,95268 + 550 0,93

    Q-aIIl 4 8 1 4 8 j ~ 8 ~Y t = 1,20R ~ = 144 . 1,0 . 0,93 / 1,20 = 111.6daN / cm2Tr~ap = 111,6 . 104,73 . 0,9 0.9 C~ 9467daN > 8362daNIV.2.4.2. Talpa superioaraElement compUS,realizat din doua elemente identice, care

    au intre ele 0 furura continua care nu patrunde in nod. (fig.IV.6)Verificarea se face astfel:compresiune excentrica in raport cu axa x-xcompresiune cu flambaj in raport cu axa y-y pentrusolicitarea maxima din panoul II-12 (vezi tabelul IV.2)

    101

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    53/89

    Fig.IV.6

    In raport eu axa y-y_ se tine seama de efectul eedarii in timp a solidarizarilorNet = 9194 daN"_ sectiunea 2 x (4,8 x 26) + 4,8 x 24 emCapacitatea portanta:Cry = R~II . Ap . Ycy .mTcR~II = 120 . 0 ,83 . 1 ,0 / 1.25 = 19,68daN / cm2mdc = 268 0,80 + 550 . 0 ,85 = 083268 + 550 'muc = 1,00; mTc = 0.90; yc = 1,25Ap = 2 . 4,8 . 26 = 249,6cm2Zfytr = IlZfyZ - ~ 192 7_C 13,33ty - Ib 4,8 . 3

    10 2

    Se aleg cuie d = 3.6mm, L = 160mm. amplasate pe douaranduri la distants de 15 cm.1 1 " r 1 - ~ - - = ) ~ = -144 ? 6 0 ~ ; - ~ L ~ ~ _ -248V 10.5,62 19202 ,13,3 .

    Z tytr - 2.42 - 13.32 = 32,30 < 75Ycy 0.9165Cry 79.68 249.60,9165 0,9 16405daNRezulta: C'''P > N"'

    '" I

    In raport el l axa xxVerificarea se bCI:: conform rulat. ie i:c., M~f < 1.00. in care:c., Mrx

    '{ex mTcM rx R f Weoleul mTi mL;R~II 79.68daN! cm2A e cc 249.6cm2mTe- MTi 0.9Zt x 192 7.38'{exc.,

    260.995579.68 249.6 0.995~ 09 17.420daN

    2 4.8 262 4.8 242- ------+056 ' 6colcul 1312cm3

    R j cc 168 - 1 ,0 . 0,62 / 1,1- 94,7daN / cm2mL -= 1.0Mrx 'Cc 94.7 . 1312 0,9 . 1,0 = 111.822daNcm

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    54/89

    p=(2 x 0.048 x 0,26 + 0,048 x 0,24) x 480=17,5daN/m (fig.IV.6).Reactiunea din pana:Ppmax = (68,58 + 230)1,55 0,9095 = 420daN I mRp = 420 . 3,0 = 1260daN

    1260 . 1,75 17,5.1,752Mefx = = --4'---- + -8--' = 558daNm3 3Ix = 2 . 4~~; 26 _ + 0,5 . 4,8~~4 . ::: 16825cm4

    rr2 . E " . m u [ . mn:: . IxC 0,05E= ------2 -------Ifxrr2 . 90000 1,00 . 0,90~~6.82~ = 364869daN

    1922

    = Mef'xlf

    1 "= 5 5 J 1 1 = 572daNmCef I l 1 91941 - Ca J - 3648699194 57200- 17720 111822 = -0,52 0,52 = -1,03

    Intrudit depasirea se incadreaza in limita de 3%, sectiuneastabilita initial in fig. IV.6 ramane valabila.IV.2.4.3. Diagonale; Montanti- realizate ca bare compuse, eu eclise continue;- se verifica la compresiune eu flambajDiagonalele 3-4 si 8-11Se adopta sectrunea 4,8 x 10 + 2 x (3,8x8)em (Fig. IV.7)

    104

    b-b. lI

    Il _ Fig. IV.7In raport eu axa y-yVerificarea se faee eue e l = 2012daNCry = R~II . Ap Ycy' mTcR~II = 79,68daN I cm2Ap = 4,810 = 48cm2

    relatia: e -c.. ry' in care:

    rnTc = 0,9If = 1,92cm

    192Zfy = - -- - - - - - - - - _ . 0= 15,484,8 + 2 . 3 ,8Se aleg euie < p 5,6mm, amplasate pe doua randuri, la 20 em.

    -1--12~-.100-.-2~1Q6-11 = . _. =177 . 5,62 19202 10 'Zfytr = 1,77 > 15,48 = 27,43Ycytr = 0,9395Cry = 79,68 . 48 0,9395 . 0,9 = 3234daN > 2012daN

    105

    In raport cu axa x-x

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    55/89

    .in raport cu axa x-xVerificarea se face cu relatia: Cr~>C~t'in care:C.t ::: 2012daNCrx = R~II . Ap . Yx . mTcR~II = 79,68daN I cm2

    2Ap = 48cmmTe= 0,9

    192 = 19,2z., 10'(ex = 0,97Crx = 79.68 . 48 . 0 ,97 0,9 = 3339daN > 2012daNDiagonalele 5-6 si 6-9Se adopta sectiunea 4,8 x 18 + 2 x(3,8x16)cm.In raport eu axa y-yVerificarea se face ell relatia: CPI

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    56/89

    L . = 5ad = 5 x 48 x 8 = 1920Nstr.mRezulta:L = 1536N = 153,6 daNnun . .LYcap = = < 1 > . Lmint . nt . nf . mTc . mu . mR

    _ 268 . 0,6 + 550 0,7 = = 0,67< I > - 268.550Nf ,~4; mTc = 0,9; l11u = 0,85; mR c o : : 0,9

    Determinarea numarului necesar de cuie9164ntst 0,674 0,9 0,85 0,9 . 153,6nt i . - .~ _ _ .~ _~ ~ ~ .._ . . . . = 30 cuiet .... 0,67.4 0.90,85 0,9153,6Amplasarea tijelor in imbinare se r~alize~za prin baterea

    acestora, cu gaurire prealabila, respectand distantele mm~meprevazute intre tije pentru a se evita despicarea le~mu~Ul laexecutia imbinarii si forfecarea elementelor de lemn III timpulexploatarii oonst.ruct'iei.

    = 32 cuie

    IV,2.5.2. Nodul 4Nn,=837daNINd=2012daNSe" aleg cuie 5mm; L=150mmL=30 x 5~;;;;750NL' =4 x 48 x 5=960NLst!.'.=5 x 48 x 5==1200Nstr.mL . =750t=75daNnunt 837

    0,67 . 2 . 0,9 . 0,85 0,9 752012

    = 14 cuie= 30 cuie0,67 . 2 . 0,9 . 0,85 . 0 ,9 . 75

    108

    Avand in vedere ca talpa inferioara are lungimea mare, pentrua putea utiliza dulapi din lemn de max. 6m lungime, se dispunimbinari de eontinuitate a elementelor de talpa inferioara inpanourile 4-6, respectiv 6-8.imbinarea se realizeaza eu buloane, prin dispunerea a doua

    eclise cu grosime de 4,8cm de 0 parte si de alta a elementelorde talpa si a unei fururi eu grosimea de 4,8em intre cele douaelernente de talpa.Se aleg buloane eu d=16mm.

    Stabilirea capacitatii portante a buloanelorL==20d~ = = 20 x I6:! ==5I20NL.,",==4ed :;:;4 x 48 x 16 :;:;:m72NL ::: 5ad = 5 x 4 8 x 16 :;:;; 381ONstr.rul_'icap ' ~ < I > Lmm t Ilt rlf mTc . mu . mR

    268 0,7 j 550 0.85 '= . _ .. 268. 550 " 0,80

    6531nt ~..- ..... _ . -...0,8 . 4 . 0,9 . 0,85 . 0,9 307,2 10 buloane Distante minime intre buloane

    S1 = S2 :: > 7d '" 716 = 112mm: S1 = S2 = 120mmS3 :: > 3,5d ."C 3,5 16 c o c 56mm: S3 7 60mmS4 :> 3d ~; 3 16 c. 48mm: S4 cc 50mmRezulta ea inalt .imea talpii inferioare trebuie sa fie de min.16cm.

    Verificarea talpii inferioare in zona slabitaA,wt=2 x 4,8 x 16 - 2 x 4,8 x 16 x 4 :;:;92,16cm2T = 92,16 x 104,7 x 0,9 x 0,9 = 7815daN>6531daNi~'plansele V.8si V.9se prezinta schema, elevatia si detaliile

    caracteristice de noduri pentru ferma cu eonsum redus de metalcalculata,

    109

    IV.3. Fernie cu consum mediu de otel Deschiderea fermei 1 :: 15,OOm,inaltimea h :: 3,50m, traveea

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    57/89

    Fermele cu consum mediu de otel sunt realizate din lemnmasiv (rotund sau ecarisat), cu imbinari pasuite (chertari), carepot transmite numai eforturi de compresiune. Din aceasta cauza,zabrelele tensionate se executa metalice, din ot.el beton, prefe-randu-se pentru usurinta prinderii schemele cu montant iiintinsi.Capacitate a portanta a imbinarilcr cu chertare fiind destul

    de mare, aceste tipuri de ferrne sunt rationale pentru deschideride 10,0 ... 20.Om in cazul celor triunghiulare, respectiv 10.0 ...25.0m la cele dreptunghiulare sau trapezoidale.Utilizarea imbinarilor prin chertari frontale ce transmit numai

    eforturi de compresiune necesita scheme care sa asigure pentrutoate combinatiile de incarcari numai efortu ri de compresiunein diagunale; pentru Iermel tiiunghiulare, diagonalele descen-dente sunt intotdeauna compiimate.Exemplu de calculIV.3.1. Date de terna

    i I~I I]1 II !

    ______________ ~jg. IV.~ _110

    = 3,OOm.Schema geometric a a ferrnei este prezentata in plansa III.2.

    Celelalte date de temasllnt sirnilare fermei cu consum redusde otel (vezi pct. 2 + 9, paragraful III.2.l).IV.3.2. Stabiliraa incarcarilur

    Incarcal'ile permanents date de elementela de inchiriar aleacoperisului sunt stabilite in tabelul IV:~,in daN/m" suprafatainclinata. .

    INCAHCAHI PERMA~ENTElnc arc are Inca rcare 1Nr. norm ata Coef; c ientil de calculcrt. Elementul (daN 1m') incarcarilor (daN 1m')suprafata suprafatsinclinata n inclinata, , _

    1 ic)vel

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    58/89

    g" ",,55,17/0,9063:;:;60,87daN/m':G~~utate proprie a fermei se stabileste cu relatia OV.l):

    incarcare norrnata din greutatea proprie a fermei:gllpr=(44,33/0,9063+0,8~120)5xI5/1000-5xl~=11,75daN~m2

    incarcare de caleul din greutatea propne a fermei:t r p , ==.ssn. 75=15,28daN/mcIncarcarea permanenta de calcul pe m de ferma arevaloarea:Q' .=

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    59/89

    Q ,I-,I~d.Qc ::-

    114

    g,p, = = 343,96 x 0,9063 = = 311,73daN/mg' h = 343,96 x 0,4226 = 145,36daN/mM;imentele efective pe pan a (ip. 1)

    311,73 3.02--------- = 350.69daNm8145.36 . 3.02~ -----_--8 163.53daNmIpot .e;;:a 0 mcarcarea de calcul din gn~ututea elementalor de acoperis:

    g' PI .=: 68,96daN/m incarcarea utila: p'." = 100 x 1.2 = 120daNPrut('ctia incarcarilor PI' axl principals de inert.ie all' paneigPP' = 68.~)6 x O,906:i = 62,: "50daN/mgpp> = 68,96 x 0.4226 .=: 29.14daNimP,,,= 120 x, 0,906:, = 108.76daNP,,, = 120 x 0,4226 = 50.71rlaNMomentels efect ive pe pana:

    262.5 . 3,08 +

    108.76 3.0-~--------. ~ 151,88daNm4M~ _ ?_9.!~ ~_~~Q ~_ 50.71 . 3.0

    8. 4Momentele mUX1m(' corespuridCalculul mumentelor capabilSe alege 0 pan a cu dimensiunile 12 x 19cm.Mcap c-c Rj .Wca1c . mTi mL in care:Rj nlu nld Rj / rj cu:

    70,81daNmipotezei 1.

    mu 1.00.55 61.84 - 270 0.65 0.6361.84 + 270,53

    Rj =0 168daN I cm2 (ciasa II calitate)

    115

    ngpzy 0 178.08 . 0,4226 = 75,26daN / m

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    60/89

    WXcalc1.0. 0.63168 I 1.10 '" 96,22daN! cm2

    ~ _ _ : 1 ~ .C 722em366

    mTi' 0.9 (Iemn ignifugat); mL= 1.0M~ap = , 96~22 722 0.9 =0 625daNmM~ap = , 96,22 . 456 0,9 =- c 394,89daNm

    M~f M~fVerificarea panei: :t -- ;-_.- ~. - y-- < 1,0Mcap Mc:ap350.69 163,53+ -------- + -.---- " 098 < 1.0.. 625,24 - 394.89 '

    Verificarea la sageatafn,ax = f1 + f~ + ~. - ff,=O(pana realizata dintr-un element, fara imbinari)(=0 (Ia pane nu se realizeaza coritrasageata If1 = f1, n s ' (1 + Kdel)f~ = f~",", (1 + Krier)Sagetile se stabilesc pe baza incarcarilor norm ate.

    incarcarea normata din greutatea elementelor de acoperisgn = 44,3:3 x 1,25 = 55,41daN/mrrgn = 5541 x 09063 = 5022daN/mPP'" ' , ,gil = 55,41 x 0,4226 = 23,42daN/mppy incarcarea normata din actiunea zapeziiYo = 14 - 02 44,33 -c: 1,31, '96g~z = 1,25 . 0,8 . 1,31 . 120 . 1,25 0,9063 = = 178,08daN I Ing~xz = 178,08 . 0.9063 = 161,40daN / m

    116

    incarcaraa utilapll" = 100daNpn"x = 100 x 0,9063 = 90,63daNpn"y = 100 x 0,4226 = 42,26daNIpoteza 1

    5 . 50,22 . 10-2 . 34 . 108f1 x = 3 (1 + 0,80) = ., 0,12em384 .113000. 12 19125 . 1 61,4 . 10-2 . 34 . 108f2x = ----------------3- (1 + 0.45) = O,32em384 113000. 12 . 1912

    5 . 2 3,42 . 10-2 . 34 . 108-3-~ (1 + 0,80) ::::0,14cm384 . 113000 . 12 . 19125 . 75,26 . 10-2 . 34 . 108-----------------3------ (1 + 0,45) = = 0,37em384 . 113000 . 12 . 1912

    200 200Rezulta - f -cfmax ndmIpoteza 3f1. = 0,12cm

    90,63 . 33 . 106f2x 3 - . 1,0 = 0,07em48 . 113000 . 12 . 1912f1y = 0,14cm

    117

    3 0642,26 . 3 . 1 . 1,0 ~, 0,08 IV.3.4.2. Talpa superioara

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    61/89

    f2y = 19 .12348 . 113000 . 12 . .

    k ::: pentru incarcarea utila concentrata, care se consideradef ' .ca 0 incarcare de scurta durata .. _f~ox = J(f1X + f2x)2 + (f~--:--~y)2 ,= 0,29cmRezulta: fimax < ~dmIV.3.4. Dimensionarea barelor fermeiIV.3.4.1. Talpa interioaraEfortul maxim este in panoul (10-12), N,=1106:~daN

    - Se propune sect iunea 15 x 10em.. . " '.Capacitatea portanta la intindere axiala, se stabileste cu1elatia:Tr := R~ . Anet . mTt in care:R~ = Rt . mut . mdt I Yt cu:Rt = 144daN I cm2 (cia sa I ealitate)mut zz : 1,0

    211 . 0,9 + 559 . 0,95mdt = --211+559-------- 0,94Yt =,1,20Rezulta: 2RC = 144 . 1,0 . 0,94 I 1,20 = 112,8daN I emt 2Anet = 0,67 15 12 = 120,6cmmTt = 0,90 (lemn ignifugat)Tr = 112,8 120,60,9 = 12243daNTr = 12243 > Nt = 11063daN

    118

    Este un element eu sectiune simpla supus la eompresiunecu flambaj in raport cu axa Y-Y si la compresiune excentricain raport eu axa x-x (fig. IV.l0)---------------~~ ---~ --I

    ~ I L - I ~ _ x l% [ f ; : : _ / __2.S0 J _ l l ~ : , , " r v . l 0Se alege 0 bara cu dimensiunile 15 x :Wcm,cu A"H=285em".Mx se det.ermina conform fig. 10, consider and sit.uat ia

    defavorabila cand pana este amplasata la mijloeul desehiderii.R1 ) 34396 . ~,O~ 2 'co 103188daN. 2,00 'P 0.15 0.30 600 1.1 '" 29.70daN I mRg 1031,88 . 1.5 + 29,!Oi~,7~ = 1.589daNMrnax 15,89 . 1.25 - 1031,88 1,133 0,9063 - 29.7

    1.133 . 0,9063 1,25 ~ 888,56daNm Capacitate-a portanta a barei in raport cu axa x-xse determinacu relatia:CX Mfef -I- efx < 1,0 in care:CX MXr rCef -12.206daNCX .~ R~II Ac Ycx . mTcR~II -- Rell muc mdc I y c

    119

    md- = _ ~ _ : 1 _ ! _ ~ 0,55~~~_ 0,65 = 062Rell = 120daN I em2 (lemn clasa II de calitate)

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    62/89

    Yex = 0,992120 - 0,84 15 - 30 - 0,992 - 0,9Cr x . ; ' ; - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 ,25 32090daN

    I 211 + 559 'Ri = 168daN I cm2Yi = 1,10R~ = = 168 - 0 ,62 - 1 ,0 I 1,10 co 94.7daN I cm2I

    mue = 1,0211 - 0 ,8 + 559 - 0 ,85-------_._----211 + 559 0,84

    Ye = 1,25275 = = 9 ,17 ;.,

    r= M J 1

    \_1_ CetCE _

    15 - 302W = --6---- = 2250cm3mTi= 0.9; mL = = 1,0M r= 94,7 - 2250 - 0.9 - 1 ,0 = 191768daNcm12206 9200632090 -191 i6S- 0,39 t- 0,48 .z: 0.87 < 1.0

    Observatii: se mentioneaza ca pentru sectiunea 15x 25 a talpii superioare,relatia de verificare a capacitatii portante nu este satisfacuta.

    se observa ca din actiunea momentului incovoietor apareforturi unitare care depasesc 50% din capacitatea portantaa barei; se recornanda ca, ori de cate ori este posibil, panelesa fie amplasate in noduri, astfel incat talpa superioara afermei sa fie solicitata numai la compresiune centrica,

    30

    cu: M ;:;:888,56daNmefC.r;:;: 12206daN1(2 - E00511 - muE - mTE - IIf

    15 - 303- 90000 - 1,0 - 0,9 12-_._----_._-- 356412 Capacitatea portanta a barei in raport eu axa yA y se determinaeu relatia:C '( = R~II - Ac - 'fey mTcR~II = 120 - 1.0 - 0,84 I 1,25 = = 80,64daN I cm2

    275lfy 14.47: mTc = 0,9

    Rezulta:

    Mf = 888 5~l 1 11 = 920,06daNmef ' 122061 - 354412

    Mr = Rj - Wcaleul - mTi - mLR~ = mui - mdi - Rj I YiImuj = 1,0

    19Yey 0,983C'( = 80,64 - 15 - 3 0 - 0.983 - 0 ,9 = = 32104daN

    120 121

    IV.3.4.3. DiagonaleleSectiune simpla

    Diagunalele 5-6 si 8-11C_I = 3332daN

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    63/89

    - Sect iune minima T' x ]5em (fig. IVll)Se verifica la compresiune eu flambaj

    iI Ncl~! . \ ~, \~\ \' x -

    a . - Q.IYm - Tv 1,1') L _ , _ .s :~.- ~I--+Jz:q~IIY

    Fig. TV.l1

    Observatie: . , .,Toate barele din lernn ale fermei trebuie sa aiba aceeasi latimepentru a se putea realiza i rnbinarile prin chert-are la noduri.

    Diagonalele 3-4 si 6-9C = ~~:332daN_I'L, = :~.42mSe alege sectiunea 10 x 15cm

    342 _. 34.2Y c

    100.908120 0,84 ,15 10 0,908 0.90 9796daNr - - - - - - - - 1.25c, > Cef

    122

    L, = 3,42mSe alege sectiunea 10 x 15emZt 342 34.210Y c 0,908Cr 120 ' 0,84 15 10 ' 0,908 0,901,25C > Cet

    9884daN

    IV.3.4.4. MontantiiSectiune din ot.el-beton OB37Sectiune minima Tcap l - ' IMontant 6-7Te l = 3850daN d",=18mmA ne, = 2.54/1.25 = 2.04cmlT =: 2,04 X 2100 = 4284daNcapT"ap> Tel

    123

    IV.8.5. Dimensionarea imbinarilor la noduriNodu1 de razem se proiecteaza cu imbinare frontala cu prag NcaPr = = (66,20 + 99,30)79,54 . 0,9 = 11847daN

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    64/89

    dub1u (fig. IV.12). Centrarea nodului se face dupa axa neta atalpii inferioare.IV.8.5.l. Verificarea nodu1ui din conditia de strivirePrin incercarr succesive, se determina, prin verificarea

    capacitatii portante a nodului la strivire, marimile pragului dechertare, care au rezultat: h, = 4cm; h"2 = 6cm..In aceste conditii , pentru a respecta conditia h

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    65/89

    :'-- ~~...,_-_-----...:::a..l_ . . ...Fi_g ._I_V.12_ _ '. .._. _.

    IV.4. FERME CU CONSUM MARE DE OTELFermele cu consum mare de otel sunt ferme mixte alcatuite

    din lernn !;l imetal, folosind optim proprietati le fiecarui material:sunt astfel alcatuite incat toate elementele comprimate (talpasuperioanl si zabrelele comprimate )sunt din lernn si toate elemen-tele intirise (talpa inferioara si zabrelele tensionate) sunt dinot.el.

    Prinderea zabrelelor de talpi se realizeaza eu elemente metalicecare au capacitati portante mario In aceste condit.ii, fermele euconsum mare de otel pot acoperi deschideri mari (I ~ 40,Om),eu panouri mari (3,0 ... 6,Om), ceea ce conduce la un numarredus de noduri si simplifica executia. Ca si la fermele eu eonsummediu de ot.el. piesele tension ate permit reglarea in timpulexploatarii, deci redresarea deformatiilor, Toate detaliile de nodurise pot executa in ateliere, asamblarea pe santier realizandu-seusor, ceea ce reprezinta un grad de industrializare ridicat, Elemen-tele de lemn folosite la realizarea barelor comprimate pot fi eusectiuni simple din lemn masiv rotund, cioplitura sau ecarisatsau cu sectiuni compuse din lernn lamelat incleiat (eventualsectiuni compuse imbinate cu placute metalice flexibile).

    Fermele cu eonsum mare de utel sunt tipuleel mai rational126

    ~n expl~a~are. fiind economice si prez ent.and posibil itat i deindustrializare a execut.iei ,Avand 'n vedeie aportul important al ::ctiunii mornentului

    irh:ovoiet.l;lasupra marirnii efortuiilu: unitar ia talpa supcrioaraa ferrnei. pan ele s-au dispus ]" noduri, astfe l 'jndt talpa8';iJerioara ~';', fie solicit.ata nurnai la compresiun.

    11 ':iolJ:c CT c.zt~C\",~r)~ :n::tJ;:'~ {_i Nrjl)f>; : ; , 1 ) " : " , _ 1 - ' - ' ; ' Qfi V~~I'::~'t----------.-~~,.-1.~~O_jlJ:_Q.!I~ d i n p t 6c i I. ~Jt:s'lr:'l1 ei 'J'. " ( i t . , l ;: .~ ~ ~ ~ _ t: ,' :r ~ ~2:~ [1\.'","j_~.,~~r:I,,-~r ri

    Fife -4r \ ' . 1:~

    -- ,...-~---:-:::---:~~, jIV.4.I. Date de ternaSe proiecteaza ferrr.a 'de acoperis a unei constructii avandur.natoarele 03te de tema (fig. IV. 1:3):

    1. Deschiderea ferrnei I = ]8,OOm. inalt .imea h = 4.0m, traveeat ;:.:i,OCm Sche-ma geornr-trica a ferrnei este prezentata" Inplansa 1\'.2.Celelalte date de tcma sunt similare ferrnei eu consum reduselt' otel (vezi pct.2.,.9. paragra: 1V.2.1). .

    127

    IV.4.2. Stabilirea mcarcarilorIncarcarile permanente date de elementele de inchidere de

    2

    g" pr=(56,37/0,9136 + 0,8 x 120)4 x 18/1000 - 4 x 18=12,24daN/m2incarcare de calcul din greutatea proprie a fermei:2

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    66/89

    acoperis, stabilite pe m de suprafata inclinata sunt stabilitein tabelul IV.4.

    TabeluI IV:4Incarcari permanente

    Incarclre . lncarcareNr. normala Coetlclentii de calculcrt. Elementul (daN Im 'l fncarcarilor (daN'm)

    aupr.r.t. supra,.t.inclinaa n inclinatil

    1 Invelitoare din azbocimenl 2C.OO 1,3 26,00ondulat cu ondule marl

    2 Ter'Tloizolatie din placi de 10.00 1.3 13,00pol isti ren expandat O,10x 100

    3 Strat suport din PFL dur 6,40 1,3 8,320008 x 800

    . - Sipci 2xO,038)(O,038x600/1 ,35 1,30 1,1 1.435 Pane + capr.ort 12,67 1 1 13936 Contravinluin O,01x600 6,00 1,3 7,80

    Tota l (daN I rn') 56.37 - 70,46Observatii:se apreciaza dimensiunile panei la 15 x 19cm;contravantuirile, necesare rigidizarii fermelor de acoperis inplan orizontal I?ivertical, realizate din lemn, dau un consumde aproximativ 1cm grosime/Im" de acoperisIncarcarea permanenta de calcul din .elementele de inchidere

    la acoperis stabilita pe m2 de suprafata orizontala este:g" = 70,4810,9136 = 77,15daN/m2G~eutatea proprie a fermei se stabileste cu relatia (IV.1): mcarcarea normata din greutatea proprie a fermei:

    128

    !ncircarea permenenti de calcul pe m de ferma are valoarea:6prrn. = (77,15 + 15,91) x 3,0 = 279daN/mIncircarea din zipadi, cu valoarea de calcul este similara

    ce cea de la ferma de consum redus de metal:YF = 2,2 - 0,4 61,70 I 96 = 1.94P~1 = 0,8 . 120 . 1,0 . 1,94 . 3,00 = 559daN I m2P~2 := 0,81200,75 1,94 3,00 = = 419daN I m2P~3 = 0,8 . 1'20 . 1,25 . 1,94 . 3,00 = 698daN I m2Incircarea din vant se stabileste conformSTAS 10101120-90P~ = cn . ~. ch(Z) gv, cu:~ = 1,6; ch (z) = 0,65; gv = 42daN I m2Pentru HIl = 3,00/18,00 = 0,167 si a = 24, din tabelul 3(STAS 10101/20-90), rezulta:cn1 = +0,07; cn2 = -0,40 (fig. IV.14a)Din suprapunerea cu efectul actiunii interioare a vantului(fig. IY.14.b)rezulta schema de incarcare cu vant din fig. 1V.14.c.

    = b.Fig. IV.I4

    1 = 8 00=

    129

    . .: IV.4.3. Calculul panelorPvnt.ru calculul panelor, in paragraful III.3';'L s-a prezentat

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    67/89

    ; (IJe. . . .; cce'L:- E~I..U'5 : )c::" .J. . ._OJ"a l. . .. s.5GI-~C.. 2~I.*J

    130

    UL -xernplu de calcul,1V.4.4. Dimensionarea barelor ferrneiIV.4.4.1. Talpa superioaraEste un element cu sect iune simpla supus la eompresiuneeu flambaj;Se verifica in raport eu axa y-y (fig. IV.15) eu relatia:C, ; > N ,. ._.. _ ._ _ -.-_----.------------ ..----~i-

    Ii

    in eare:Np = 14636daN;Cry = R~II . Ac . Ycy . mTcSe alege 0 sectiune de 15 x 30cmR~II = 76,68daN / cm2Ac = 15 30= 45Ocm2: mTc

    4920,90

    Zfy 150,913

    3 2 , 8Ycy

    131

    T = 7,85 x 2100 = 16485daN > 13398daNP~ntru panoul 2-4 se alege 218

    Cry = = 79,68 . 450 . 0,913 . 0,9 = = 29463daN > 14636daN

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    68/89

    21 1 : . 2,0 = = 2.51cm24 . 1,25

    A ~~ = = 407cm2net = = 4. 1,25 'T, = 4,07 X 2100 = 8546daN > 8449daNIV.4.5. Dimensionarea imbinarilor Ia noduriNodul 0Transmiterea efortului de compresiune de la talpa superioarase realizeaza prin intermediul unui profil metalic [ de care

    se fixeaza talpa inferioara alcatuita din 225.Calculul la strivire pe suprafata I-I

    /14636~--

    IV.4.4.2. DiagonaleDiagonala 1-2 (4-5)

    - Sectiune simpla 15 x 15cmSe verifica la flambaj cu relatia: Cry> N.. in care:N = 4016daNcCry = = R~II Ac' Ycy mTcR~II = = 79,68daN

    2Ac = = 15 15 = 225cmmTc = 0,90Zfy 538 = = 358715 'Ycy = 0,89Cry = 79,68 . 225 . 0,89 . 0,9 = 14520daN > 4016daNDiagonala 2-3 (3-4)

    - Sectiune din otel-beton 2OmmN = 4949daNtAnet

    R ~tux . - ' - [ - : - - R - C - - - ' : : ' : ' : _ ~ ' - - -1 + e ll - 1 J sin3 a R~.l

    Fig. IV.~

    T, = 2.51 . 2100 = 5275daN > 4949daN R~II = = 79,68daNR~.l = = 30 . 0,83 . 1,00 / 1,25 = = 19.92daN / cm2RC - 79,68 = 66,31daN / cm2str.(;t - ( 7968 )1 '- 1 .040663+ 19,92 'Cm = = R~tr.u . As .mTsSe alege inaltimea suprafetei de strivire h.=IBcm.A = 15 x IB =270cm2m,!,. = 0,9Crd = 66,31 x 270 x 0,9 = 16114daN > 14636daN

    IV.4.4.3. Talpa inferioara- Sectiune din ot.el-betonSe verifica cu relatia: T ', > Nt' in care:N = 13398daN - panoul 4-6I 8449daN - panoul 2-4T = A x R"r net ---... Olf.'l Pentru panourile 0-2; 4-6; se alege 225

    T C 2.52 2 = = 7.85cm2Anet = = --4~-5-132 133

    ELEVA'TiE FERi' l lA

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    69/89

    scora ~1:20

    ~-------f------ -------- L - - - 5715 - - - - r - - - - --t-----

    752,b"5-----r---------------------- -_ __ _ 1 'Z ~ ------t ---,-------__ , Z ' ? _'10,50/2- - - - . _ - - - - - _ ._-_.----_- .._---_ -

    - -- i -- - - -- - - - - ~- - - - + - - - - - - -~--f- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - t - - - - - - --------jNOTA : Pentl'"u detolii noduri veZl ~?lon~o. \V.9

    I~i

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    70/89

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    71/89

    M

    _--ZoL_-+-_______

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    72/89

    S g S ub rin do 5)( 10L=90mm

    NOD 3T :

    \\

    \ /'_/_ . \ ; - - '\

    \,

    15 x 7//0,

    15 )( 3 0T 'I

    B u/o an e d esof idanzare

    -_NOD 6

    I _ .15 x 30

    NOD 5S d.60mm1S - to m m "

    1 5 x 30T . z ~s1 5 x 10

    ~HzNOD 7 d 90mm----~f=;--;: ~ om - S,_ s f u p[CJLa j { 1_~

    5 rfVfre '~

    II

    r/\

    SCHEMA FERMi : .5C 1 .1CC

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    73/89

    r/

    cosoroabdsuprafatd

    Verificarea profilului [Profilul metalic [luereaza la mcovoiere in rapurt cu axay_y, reazemeJe fiind realizate din tirantii care alcatuiesc talpainferioara (fig. 1V.17).

    Contravantuirile orizontale transversale se prevad in traveelefinale ale halelor, la rosturi, precum si intermediar, la distantemaxime de 40-,,60m.Aceste tipuri de contravantuiri se dispunin mod obisnuit Ia nivelul talpilor superiuare ale fermelor, care

  • 5/8/2018 Calcul Lemn Sarpante Acoperis Capriori Popi Pane9-97

    74/89

    " 14636 ,,54,21da N I em2 [-- -- ~-~----:- """"',,;, ' - 1Ref str 18 . 15 /P = = 542115 = = 813daNI em I " -+,I = = 19cm; a = 15cm - 1 - . . . . I \'M ma, ~ : : 1 : ~ t ~ . : ) F ; : : V l ; u _ 1 35061 3 ---------- -_W y -- ----- = = 167cmnee 2100 'Se alege un profil [ 16 cu W\t~18,:3cm:lNodulIEfortul de compresiune din diagonala 1-2 se transmite la talpa

    superioara prin aparit.ia unui efort de strivire pe suprafata decontact, care este pasuita.Verificarea suprafetei de strivire, perpendicular pe fibre, seface cu relatia: C, 1. > Nc, In care:

    Ne = = 4016daNCr1. =: R~1. . Astr .. mTc(vezi plansa IV.12)

    4034daN > 4016daN

    IV.5. REZOLVAREA ACOPERI~ULU1Sarpanta de acoperis la structurile de reziaterita p:ezentate,

    alcatuita din ferme si pane este un sistem defavorabil. Pent~~asigurarea stabilitatii si rigiditatii acestuia, cat ! ? ! a c?~structl,elin ansamblu, se prevede un complex de contravantUlrI care, mraport cu modul lor de dispunere pot fi orizontale (transversalesi longitudinale) si verticale.Contravantuirile preiau incarcarile orizontale din actiuneavantului sau seismului si le transmit structurii de rezistenta

    verticals a cladirii.144

    indeplinesc si rolul de t