Constructii Inalte Cursul 1

41

Click here to load reader

description

constructii

Transcript of Constructii Inalte Cursul 1

Page 1: Constructii Inalte Cursul 1

Cursul 1

TIPURI DE STRUCTURI PENTRU CLĂDIRI ÎNALTE

1.1 Cele mai inalte structuri

Cea mai inalta structura din lume este Burj Khalifa, zgarie-norul din Dubai cu inaltimea de 828

m. Aceasta a depasit inaltimea stalpului de antena a televiziunii KVLY din Dakota de Nord, SUA (

628.8 m) inca din aprilie 2008, iar din septembrie acelasi an a depasit si stalpul de radio din

Varsovia ( 646.38 m), Polonia care a detinut din 1974 pana in 1991 titlul de „Cea mai inalta

structura”. Mai sunt si alte structuri mai inalte, insa acestea se afla pe mare, inaltimea lor fiind

masurata ca lungimea cablurilor ce ancoreaza platformele pe fundul marii: Platforma Ursa (1,306

m) sau Platforma Magnolia (1,432 m) din Golful Mexic.

La momentul actual, Burj Khalifa detine de departe urm[toarele recorduri: cel mai inalt element arhitectural (828 m), cea mai inalta structura (828 m), etajul cel mai inalt (638.0 m), cel mai inalt etaj locuibil (584.0 m), numarul cel mai mare de etaje (160), cea mai inalta punte de observatie in aer liber (452 m), cea mai inalta moschee (la etajul 158), cea mai inalta piscina (etajul 76), cel mai sus club de noapte (etajul 144), cel mai sus restaurant, toate aceste superlative fac ca Burj Dubai sa-si pastreze, cel putin pentru moment, titlul de cea mai impresionanta structura construita vreodata de mana omului.Datorita controverselor legate de modul de masurare a structurilor, inginerii au realizat mai multe

categorii de clasificare a constructiilor, dupa cum se observa in tabele de mai jos.

Categoria Structura Tara Oras Inaltime (m) Anul

Zgarie-nori – toate categoriile

Burj KhalifaEmiratele Arabe Unite

Dubai 828 2010

Stalp ancorat Stalpul TV KVLY SUA Blanchard 628.8 1963

Turn de beton Canton Tower China Guangzhou 600 2010Turn pentru cercetare stiintifica

BREN Tower SUA Nevada 462 1962

Turnuri gemene Turnurile Petronas Malaezia Kuala Lumpur 452 1998

Cos de fum Ekibastuz GRES- Kazakhstan Ekibastusz 419.7 1987

1

Page 2: Constructii Inalte Cursul 1

2 Power Station

RadarDimona Radar Facility

Israel Dimona 400 2008

Turn cu zabrele Turnul TV Kiev Ucraina Kiev 385 1973Turn partial ancorat

Turnul Gerbrandy Olanda IJsselstein 366.8 1961

Stalp tubular din otel ancorat

Turnul TV Vinnytsia

Ucraina Vinnytsia 354 1961

Stalp electric Traversarea raului Yangtze, Jiangyin

China Jiangyin 346.5 2004

Pila de pod Viaductul Millau Franta Millau 342 2004

Baraj Barajul Nurek Tajikistan Nurek 300 1980

Baraj din betonBarajul Grande Dixence

Elvetia Val d'Hérens 285 1965

Stalp de electricitate din beton

Traversarea raului Yangtze, Nanjing

China Nanjing 257 1992

Turn cu ceas NTT Docomo Yoyogi

Japonia Tokyo 240 2000

Minaret Hassan II Mosque Moroc Casablanca 210 1993

Turbina eoliana Fuhrländer Wind Turbine Laasow

Germania Laasow 205 2006

Turn de racire Centrala Electrica Niederaussem

Germania Niederaussem 200 2003

Monument Gateway Arch SUA St. Louis 192 1965

Turn din zidarie Cosul de fum Anaconda

SUA Anaconda 178.3 1919

Structura inclinata, Stadion

Stadionul Olimpic Canada Montreal 175 1976

ObeliscMonumentul San Jacinto

SUA La Porte 173.7 1939

Biserica Templul din Chicago

SUA Chicago 173 1924

Cladire din zidarie

Mole Antonelliana Italia Torino 167 1889

Cladire din zidarie

Philadelphia City Hall

SUA Philadelphia 167 1901

Roata Singapore Flyer Singapore Singapore 165 2008

2

Page 3: Constructii Inalte Cursul 1

panoramicaTurn de biserica Biserica din Ulm Germania Ulm 162 1890Stalp pentru steag neancorat

National Flag Square

Azerbaijan Baku 162 2010

Hala industrialaCladire pentru asamblarea vehiculelor

SUAKennedy Space Center

160 1966

DomDomul de la Bazilicadin Yamoussoukro

Coasta de Fildes

Yamoussoukro 158 1990

Cruce memoriala Santa Cruz del Valle de los Caídos

Spania El Escorial 152.4 1957

Montagne rousse Kingda Ka SUA Jackson 138.98 2005

MormantMarea Piramida din Giza

Egipt Giza 138.82560 IEN

Turnul de control de trafic aerian

Suvarnabhumi Airport

Tailanda Bangkok 132.2 2006

Turn capabil de intoarceri la 360 de grade

Glasgow Tower Scotia Glasgow 127 2001

Statuie (inclusiv piedestal)

Statuia din bronz a lui Buddha din Ushiku Daibutsu

Japonia Ushiku 120 1995

Siloz Henninger Turm Germania Frankfurt 120 1961

Sculptura Spira din Dublin Irlanda Dublin 120 2003Structura din lemn

Turnul de control Gliwice

Polonia Gliwice 118 1935

Cale de tramvai aeriana (turn-suport)

Stalpul din Gletscherbahn Kaprun

Austria Kaprun 113.6 1966

FarYokohama Marine Tower

Japonia Yokohama 106 1961

Sfera Ericsson Globe Suedia Stockholm 85 1989Statuie (fara piedestal)

Monumentul Mamayev

Rusia Volgograd 82 1967

Far din zidarie Farul din Genoa Italia Genoa 77 1128

3

Page 4: Constructii Inalte Cursul 1

1.2 Istoric

Lista structurilor care au detinut titlul de cea mai inalta structura terestra de sine statatoare se

regaseste in tabelul urmator:

Record din

Record pana in Nume si Locatie Anul Inaltime

(metri) Note

c. 2700 IEN

c. 2600 IEN

Pyramida lui Djoser, Egipt

c. 2700 IEN

62

c. 2600 IEN

c. 2570 IEN

Piramida Rosie a lui Sneferu, Egipt

c. 2600 IEN

105

c. 2570 IEN

c. 1311 EN

Marea Piramida din Giza, Egipt

c. 2570 IEN

146

Pana in 1439, inaltimea Marii Piramide a fost erodata cu aproximativ 139 m.

1311 1549Catedrala Lincoln, Anglia

1092–1311

160

Turla central a fost distrusa de o furtuna in 1549. Inaltimea de 160 m este acceptata de majoritatea surselor, insa altele o considera indoielnica.

1549 1625Biserica Sf. Olaf , Tallinn, Estonia

1438–1519

159

Turla a fost distrusa de un trasnet in 1625 si a fost reconstruita de nenumarate ori. Inaltimea este de 123 m.

1625 1647Biserica Sf. Maria, Stralsund, Germania

1384–1478

151Turla a fost distrusa de un trasnet in 1647. Inaltimea este de 104 m.

1647 1874Catedrala Strasbourg , Franta

1439 142

1874 1876St. Nikolai, Hamburg, Germania

1846–1874

147

1876 1880Catedrala Notre Dame, Rouen, Franta

1202–1876

151

1880 1884Catedrala Cologne , Germania

1248–1880

157

1884 1889Monumentul Washington , Washington D.C., SUA

1884 169

1889 1930 Turnul Eiffel , Paris, Franta

1889 300 Prima structura ce a deposit inaltimea de

4

Page 5: Constructii Inalte Cursul 1

300 metri. Adaugarea unui turn de telecomunicatii in anii ’50 a inaltat structura la 324 m.

1930 1931Chrysler Building , New York, SUA

1928–1930

319

1931 1967Empire State Building , New York, SUA

1930–1931

381

Prima cladire cu mai mult de 100 etaje. Adaugarea unui crenel si a unor antene mai tarziu a dus la cresterea inaltimii pana la 448.7 m. Aceasta a fost ulterior redusa la 443.1 m.

1967 1975Turnul Ostankino, Moscova, Rusia

1963–1967

537Remains the tallest in Europe. Fire in 2000 led to extensive renovation.

1975 2007Turnul CN , Toronto, Canada

1973–1976

553 Ramane cel mai inalt in Emisfera Vestica

2007 prezentBurj Khalifa, Dubai, Emiratele Arabe Unite

2004–2009

828

Detinatorul recordului pentru cea mai inalta structura de sine statatoare din lume: 828 m.

1.3 Cele mai inalte cladiri construite din lume

5

Page 6: Constructii Inalte Cursul 1

1.4 Cele mai inalte clădiri în constructie din lume

6

Page 7: Constructii Inalte Cursul 1

1.5 Cele mai inalte cladiri din Romania

7

Page 8: Constructii Inalte Cursul 1

Inaltime

Locul Cladire Oras Acoperis Antena Nr. nivele Anul

1 Bucharest Tower Center Bucuresti 120 m – 26 2007

2 Palatul Administrativ Satu Mare 97 m 107 m 18 1984

3 Casa Presei Libere Bucuresti 92 m 104 m 12 1956

4 Palatul Parlamentului Bucuresti 84 m – 12 1989

5 Bucharest Financial Plaza Bucuresti 83 m – 18 1997

6 BRD Tower Bucuresti 82 m – 19 2003

7 Charles de Gaulle Plaza Bucuresti 80 m – 16 2005

7 Euro Tower Bucuresti 80 m – 19 2009

9 InterContinental Bucuresti Bucuresti 77 m – 25 1970

10 Cathedral Plaza Bucuresti 75 m – 19 2008

11 Millennium Business Center Bucuresti 72 m – 19 2006

12 Howard Johnson Hotel Bucuresti 70 m – 18 2001

13 Universitatea Petre Andrei Iaşi 65 m – 16 2004

13 Fructus Tower Timişoara 65 m – 16 2011

1.6 Imagini cu cele mai înalte clădiri din lume

8

Page 9: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 1. Burj Dubai din Dubai (poza facuta in ianuarie 2009) locul 1 Locul 1 cea mai inalta cladire din lume, cu o inaltime de peste 818 m, are 160 de niveluri.

Locul 2. Taipei 101 din Taipei, TaiwanCladirea Taipei 101, ridicata in 2004, are 101 etaje si o inaltime de 509 metri.

9

Page 10: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 3. Shanghai World Financial CenterShanghai World Financial Center are 492 metri si 101 de etaje.

Locul 4. Turnurile Petronas din Kuala Lumpur, MalaieziaTurnurile Petronas au fost construite in 1998 si au o inaltime de 452 metri (88 etaje), fiind astazi

cele mai inalte turnuri gemene din lume.

10

Page 11: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 5. Turnul Sears din ChicagoTurnul Sears are o inaltime de 442 metri si 108 de etaje si a fost construit in anul 1974.

Locul 6. Turnul Jin Mao din Shanghai, ChinaTurnul Jin Mao a fost inaugurat in anul 1998 si are o inaltime de 421 metri si 88 de etaje. Este cel

mai inalt punct de observatie din China.

11

Page 12: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 7. Centrul Financiar International Nr. 2 din Hong KongA fost construit in anul 2003, si are o inaltime de 415 metri si 88 de etaje.

Locul 8. Piata CITIC din Guangzhou, ChinaInaugurata in 1997, cu o inaltime de 391 metri si 80 etaje, a fost, pana la terminarea turnului Jin

Mao, cea mai inalta cladire din China.

12

Page 13: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 9. Piata Shun Hing din Shenzhen, ChinaTerminata in 1996, este considerata azi cea mai inalta cladire “de otel” din China, fiind a treia ca

inaltime in tara sa.

Locul 10. Empire State Building din New YorkEmpire State Building are o inaltime de 381 metri si 102 etaje. fiind cea mai inalta cladire din

New York.

13

Page 14: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 11. Piata Centrala din Hong KongConstruita in anul 1992, cladirea cu 78 de etaje ajunge pana la inaltimea de 374 metri. Atriumul

piramidal, situat la ultimul etaj, este considerat cea mai inalta biserica din lume.

1.7Cele mai înalte clădiri din România

14

Page 15: Constructii Inalte Cursul 1

Locul 1. Tower Center International este o clădire de birouri de clasă A din apropiere de Piaţa Victoriei din Bucureşti. Are 22 de etaje şi 4 nivele în subteran, cu o suprafaţă totală de 31 000 de m². Cu o înălţime de 110 de metri[1], Tower Center International este cea mai înaltă clădire din România.

Casa Scânteii , concepută iniţial sub denumirea de Complexul Casa Scânteii, a fost construită în 5 ani (1952 - 1957) fiind destinată publicării presei de stat şi în special a ziarului Scânteia, "organ" al Comitetului Central al Partidului Muncitoresc Român. Antena de pe această clădire a constituit pentru o vreme, începând din 1956, emiţătorul Televiziunii Române.După anul 1989, Casa Scânteii este cunoscută sub denumirea de Casa Presei Libere

15

Page 16: Constructii Inalte Cursul 1

Turnul de testat ascensoare este cea mai înaltă construcţie industrială din Bucureşti, fiind construit în 1972 după planurile arhitectului Corneliu Borcoman şi a inginerilor Gheorghe Negoiţă, V. Guran, E. Pajor, D. Macovei.Turnul, înalt de peste 90m şi cu o suprafaţă în secţiune de 400 mp, este amplasat în cartierul Griviţa, în apropierea Gării de Nord.

BRD Tower este o clădire de birouri de clasă A din Piaţa Victoriei, Bucureşti. Are 19 etaje şi o suprafaţă de 37.000 m². Parcarea din subsol are trei nivele

16

Page 17: Constructii Inalte Cursul 1

Palatul Parlamentului din Bucureşti, România (cunoscut sub numele de Casa Poporului înainte de revoluţie), cu dimensiunile în plan de 270 m x 240 m, 86 m înălţime şi 92 m sub pământ. Are 12 nivele la suprafaţă şi alte 8 subterane.

Hotelul Intercontinental. Clădirea este construită între anii 1968-1970, după planurile arhitecţilor Dinu Hariton, Gheorghe Nădrag, I. Moscu. A fost cea mai înaltă clădire din Bucureşti până în 2004. Cu cele 22 de etaje ale sale, hotelul înalt de 90 de metri avea o formă ce oferea oaspeţilor o panorama unică. Hotelul InterContinental este primul hotel de 5 stele construit în Romania şi una dintre cele mai înalte clădiri ale capitalei. La etajul al 19-lea, se află Apartamentul Imperial.

17

Page 18: Constructii Inalte Cursul 1

Apartamentul cu o suprafaţă de 240 mp este mobilat cu mobilă albă din nuc poleită cu aur şi corpuri de iluminat din sticlă de Murano.

Palatul Telefoanelor este o clădire reprezentativă a Bucureştiului, aflată în centrul capitalei, pe Calea Victoriei. În prezent este sediul Romtelecom. Palatul, înalt de 52,5 m, a fost construit între anii 1929 - 1934 într-un stil specific zgârie-norilor americani. Până în anii '70 a fost cea mai înaltă clădire din Bucureşti. Construcţia a înregistrat şi o premieră, ea fiind prima clădire înaltă cu schelet metalic din România.

1.8 Criterii pentru alegerea tipului structurii unei clădiri înalte Tipul structurii unei clădiri înalte este ales funcţie de următorii parametri:

- forma în plan a clădirii; - funcţiunea clădirii; - mărimea şi natura încărcărilor;- raportul dintre înălţimea şi lăţime clădirii;- raportul dintre deschideri pe direcţia longitudinală sau transversală;- tipul închiderilor exterioare;- condiţiile de fundare;- sistemele tehnologice şi de instalaţii aferente (ascensoare, instalaţii electrice, apă,

canalizare, etc.);- considerente legate de tehnologia de execuţie şi de montaj;- considerente economice.

1.9 Clasificarea structurilor după natura materialului

18

Page 19: Constructii Inalte Cursul 1

Funcţie de tipul materialului utilizat pentru realizarea structurii unei clădiri înalte, acestea se clasifică în următoarele categorii:

a) Structuri din beton armat- cu armătură flexibilă;- cu armătură rigidă

b) Structuri din oţel cu elementele structurale alcătuite din profile laminatec) Structuri mixte

–cadre din beton cu armătură rigidă şi contravântuiri din profile laminate metalice; - cadre metalice contravântuite cu diafragme din beton armat,- structuri metalice cu planşee din beton armat sau planşee mixte din tablă cutată şi

suprabetonare din beton armat.

1.9.1 Structuri din beton armat

a) Structuri duale compuse din:

- 1. cadre contravântuite cu diafragme

- Etaj curent Sectiune transversala

Fig....Exemple de tructuri din cadre contravântuite cu diafragme

2.cadre periferice cu diafragme grupate în nuclee centrale care adăpostesc scări, lifturi, coloane de instalaţii, grupuri sanitare, etc),

19

Page 20: Constructii Inalte Cursul 1

Fig....Exemple de structuri din cadre contravântuite cu nuclee centrale

- b) structuri tub în tub - compuse dintr-un tub perimetral perforat iar în zona centrală un nucleu. Legătura dintre cele două tuburi se realizează cu elemente de cadru.

-

-- ...Fig. .Exemple de structuri din cadre contravântuite cu nuclee centrale

--

c) structuri în diafragme, - cu diafragme dese (sistemul fagure) la care diafragmele sunt dispuse la fiecare travee, având funcţia şi de pereţi despărţitori interiori. Este specifică clădirilor cu funcţiunea de cămine, hoteluri, spitale, etc.

20

Page 21: Constructii Inalte Cursul 1

Fig. .Exemple de structuri cu diafragme dese

- cu diafragme rare (sistemul celular) la care numai o parte din pereţii despărţitori sunt diafragme din beton armat. Pe traveile intermediare se prevăd stâlpi perimetrali sau interiori, diafragmele sunt dispuse la fiecare travee, având funcţia şi de pereţi despărţitori interiori. Diafragmele dispuse pe conturul apartamentelor conduc la o conformare seismică mai bună.

Fig. .Exemple de structuri cu diafragme dese

- structuri cu nuclee (tuburi) –la care diafragmele sunt grupate într-un nucleu central sau în mai multe nuclee, în rest structura este din cadre.

Fig. .Exemple de structuri cu nuclee centrale şi diafragme de contravântuire1.10 Principiile de alcătuire generală a structurilor cu diafragme.

21

Page 22: Constructii Inalte Cursul 1

În raport cu structurile în cadre, structurile cu diafragme rare sau cu nuclee particularitatea acestor clădiri o constituie faptul că rigiditatea laterală a construcţiei este concentrată într-un număr restrâns de elemente portante verticale. Din acest motiv se recomandă ca:- să fie evitate nesimetriile pronunţate,- planşeele să fie suficient de rigide pentru a lucra ca şaibe orizontale, capabile să colecteze forţele orizontale şi să le transmită la diafragmele verticale;- elementele structurale verticale (diafragme, stâlpi intermediari) trebuie dispuse în plan astfel încât să asigure transmiterea la pereţii structurali o încărcare gravitaţională suficientă care să compenseze cât mai mult efectul defavorabil de întindere din încovoiere;- reducerea la minim a efectului nesimetriilor de mase şi rigidităţi pentru a evita efectul defavorabil de torsiune generală cauzată de aplicarea excentrică a rezultantei forţelor orizontale,- introducerea de rosturi seismice care să fragmenteze construcţia în tronsoane simetrice;- disimetriile induse de retragerile de la ultimele niveluri trebuie să fie cât mai reduse; - diafragmele trebuie să fie dispuse cât mai departe faţă de centrul de rigiditate pentru ca braţul de pârghie să fie cât mai avantajos,- se va evita aplicarea încărcărilor gravitaţionale care acţionează asupra ansamblului cu excentricităţi mari dirijate în acelaşi sens, care determină o solicitare de încovoiere generală majoră.

1.11 Tipuri de structuri metalice pentru clădiri înalte Pentru structura metalică a clădirilor înalte se pot adopta următoarele sisteme constructive :

- în cadre rigide transversale şi longitudinale ; - în cadre rigide transversale şi cadre longitudinale contravântuite; - în cadre rigide cu contravântuiri transversale şi longitudinale;- sistem cu nucleu şi stâlpi;- sistem cu nucleu şi tiranţi;- sistem tubular şi tubular multiplu;- alte soluţii.

Observaţii.a) sistemele din cadre rigide cu contravântuiri verticale pot fi dispuse într-un panou pe toată

înălţimea clădirii şi cu extinderi în unele panouri alăturate;b) contravântuirile verticale se dispun în planul stâlpilor perimetrali după direcţie longitudinală

şi transversală;Structura tubulară este alcătuită din stâlpi aşezaţi la distanţă mică pe perimetru şi legaţi la nivelul fiecărui etaj cu grinzi foarte rigide. În interiorul tubului se amplasează stâlpi pentru susţinerea grinzilor şi planşeelor. Structura poate fi contravântuită vertical şi pe toată înălţimea şi lăţimea clădirii formând grinzi cu zăbrele plane care sporesc foarte mult rigiditatea laterală a clădirii. În interiorul clădirii stâlpii preiau preponderent încărcările verticale transmise de planşeul clădirii. Structura tub în tub este alcătuită din stâlpi dispuşi la distanţă în planul exterior al clădirii, legaţi între ei cu grinzi rigide. Al doilea tub este format dintr-un nucleu central cu stâlpi metalici sau diafragme din beton armat.Structura formată din celule legate între ele pe înălţime cu grinzi rigide. Sistemul poate fi completat cu contravântuiri verticale aşezate în planul pereţilor exteriori ai clădirii.

22

Page 23: Constructii Inalte Cursul 1

a b c d e f g1.11.1. Structuri metalice alcătuite din cadre rigide transversale şi longitudinale

Transversal clădirea poate avea două sau mai multe deschideri iar în cazul unor clădiri cu lungime mare, poate fi despărţită prin rosturi de tasare sau seismice. Legăturile dintre stâlp şi riglă sunt rigide şi trebuie să poată prelua eforturile secţionale care se dezvoltă în îmbinare.

Dacă momentul care poate solicita îmbinarea riglă-stâlp MRd este mai mic decât faţă de momentul plastic capabil al riglei Mp, Rd, nodul se consideră semirigid. Capacitatea de rezistenţă a prinderii riglă-stâlp nu trebuie să fie inferioară faţă de cea necesară transmiterii solicitărilor de calcul în nod.

Atunci când la un cadru cu multe deschideri, una din deschideri este mai mică decât celelalte (fig.c), prinderea riglei în deschiderea mai mică poate fi articulată de stâlp. O riglă poate fi prinsă articulat de stâlp dacă momentul de calcul al prinderii M Rd nu depăşeşte 25% din momentul plastic de calcul al riglei prinsă în articulaţie. De asemenea articulaţia trebuie să posede o capacitate suficientă de rotire şi rezistenţă. Prinderea stâlpilor în fundaţie poate fi încastrată sau articulată.

23

Page 24: Constructii Inalte Cursul 1

1.11.2. Structuri metalice alcătuite din cadre rigide transversale şi cadre longitudinale cu articulaţii

Rigiditatea redusă a secţiunii stâlpilor în afara planului transversal, face necesară prinderea riglelor longitudinale de stâlpi cu articulaţii pentru descărcarea secţiunii stâlpului de momentele încovoietoare care ar solicita secţiunea stâlpului faţă de axa de inerţie minimă. Această soluţie este în avantajul montajului, prinderea articulată fiind mai uşor de executat în raport cu prinderea încastrată.

Fig...Scheme de contravântuiri

24

Page 25: Constructii Inalte Cursul 1

Pentru asigurarea stabilităţii este necesară prevederea de contravântuiri verticale dispuse în anumite panouri din şirurile de stâlpi (a,b,c).În cazul clădirilor lungi contravântuirile se dispun atât în planul cadrelor longitudinale perimetrale cât şi în planul cadrelor longitudinale interioare (e). Contravântuirile pot fi în X pe înălţimea unui nivel (a) sau pe înălţimea a două niveluri (c) sau în k pe înălţimea unui nivel.

1.11.3. Structuri metalice alcătuite din cadre rigide transversale şi articulaţii

Prin legarea articulată a stâlpului superior de nodul rigid al cadrului inferior se limitează efectul de cadru la nivelul fiecărui etaj. Astfel se transmit numai forţe verticale şi orizontale fără momente încovoietoare. Introducerea articulaţiilor micşorează rigiditatea laterală a structurii. De asemenea stâlpii nu pot fi executaţi continuu pe mai multe niveluri. În schimb cadrul poate fi prefabricat şi montajul la poziţie se reduce numai la fixarea stâlpului în articulaţia de la baza stâlpului . Cadrul longitudinal poate fi realizat cu articulaţii şi contravântuiri.

Fig..Structură din cadre portal articulate la bază

1.11.4. Structuri metalice alcătuite din cadre transversale cu noduri rigide şi contravântuiri verticale transversale

Rigiditatea laterală a structurii în cadre cu noduri rigide este mărită substanţial dacă în structura sunt introduse contravântuiri sau diafragme verticale (a) . Dacă clădirea este pătrată (B) contravântuirile se aşeză după ambele direcţii în planul cadrelor transversale şi longitudinale.

25

Page 26: Constructii Inalte Cursul 1

O eficienţă mărită a contravântuirilor executate pe o singură deschidere se obţine dacă la nivelul superior şi eventual mijlociu contravântuirile sunt extinse şi pe deschiderile alăturate (b,c). În figura A clădirea este dreptunghi alungit la care au fost introduse numai contravântuiri verticale în planul cadrelor transversale.

Fig..Structură cu noduri rigide contravântuită după ambele direcţii

a) Sistem de contravântuire longitudinală şi transversală a unei clădiri înalte

Fig.. A. Structură contravântuită după direcţia transversală, B Structură contravântuită după ambele direcţii

Atunci când sistemul de contravântuire verticală se aplică pe două deschideri (d) sunt legate între ele la unul sau două niveluri (D).

26

Page 27: Constructii Inalte Cursul 1

Efectul forţelor orizontale se repartizează atât pe cadrele contravântuite cât şi în planul cadrelor necontravântuite. Notând cu α1 coeficientul de repartiţie a încărcărilor pe cele 2 cadre contravântuite şi cu α2 pe cele 5 cadre necontravântuite se pot scrie relaţiile:

{ α1δ 1=α2 δ22α1+5 α2=H t⇒{α 1=H t δ 2

2δ2+5 δ1

α 2=H tδ1

2δ 2+5δ 1

unde:-

δ1 este săgeata pentru forţa orizontală determinată pentru Ht =1 la nivelul superior al

cadrului contravântuit;-

δ2 este săgeata pentru forţa orizontală determinată pentru Ht =1 la nivelul superior al

cadrului necontravântuit;

Un calcul mai exact se face când se pun condiţiile anterioare la fiecare nivel.

Dacă riglele longitudinale sunt prinse de stâlpi cu articulaţii, contravântuirile verticale montate în

planul stâlpilor din şirurile exterioare preiau împreună efectul încărcării orizontale longitudinale

HL.

27

Page 28: Constructii Inalte Cursul 1

28