Constructii lemn - carte

5/10/2018 Constructii lemn - carte

1/32

~~ . &J~ .~MJ. .~ = = C M A S Or~QAe T i iOCJ J t - ~ ~Q_'J>~_'_

Cap io I u ,} I I I -ELhffiNTE DE CONSJRUCp f . : DI~.LEMNA . LEMNUL CA MATERIAL DKCONSTRUCf!;EL G E N J ; ; R A } ; I T A T I

~.emmil este unul. din ce. le mai ve~hi mater iale de construct ie a os1-u tIlI~ t de-a IUI),p"~UlmBu})1Ja S;\:~~'ll! < j . \morl]lcr~~i! qa ,:dJogRrj, ,,{or,t~!~t('ll>locUlnte, constructn agrozGotehmce etc. ' ,.J, 'f~~m~ul s; lltiliz~!lza,;i ~,~tazj CU{rn~ip. c0fo1s~ru.~tiipe:nfJ;Jl}truct}lFj1'de~eflS!~;nt~I~.ln"sB~~la~la.. ~.coBf.rWRll,;pe!}tr':l.,!llIsa)e -:- tit,nBli1f1e.: ~ r f ~ : t : t ;f ~~~ i!f/~r~,?;seh, i p~~ca}p"~h'p,entfill"JPuherc~ in 8P'8r .~ '~ibetoI11I~WjlxS6:::; ~~ e;t~~~'iacl~tl~;cl~vqn~f~ 5(w1tr~~t,i~1.9r?~i~~~teJ~\:o\i~~~~;.9;~;io:~i2PI,llt~,tlJ~?~~


2/32

~;'~2Fig. In. ') -r- Sectiune trapsver_saUlprin cilindrul lemnos:1 - coajd ~ 2 - cambju i 3 _ cilindruiCIllDOS; 4 -- canal medlJJar.. Fig:;'II:I;' ciuperd'ile ',pnoditcgra ve,dezagremente .de naturlifizico.;.ch'imicii.substanta lemnoasa suferind ,0 degnhIare(pu'trezire) ; ,"7 pmigi l e dera~ina ~mic~oreaia ,'sectiuneaelementului ~imurdliresc lemnulfn, timpulpreluCdirii;

Fig: IIl .6:. .. Cr. '1- - fnJurcirea ~ concre~tercdsfht 'datoratepMuri radi.1.1c. dezvol til rii arborilorpreaaproape unti l de46

, [, , ] I f 6 : }D ~ t P ~ ~ : - l _

- " isectiunea clernentului cc urrneazalimiteaza lungimea ~ , , .;;Jltul; acest ~efcct hi' . . roducc deseuri mana li e,xtr.a~dm tr~~e 'rezistenta 1a c.o~prCSlUnt: -?~a~acteristiciia lemnului- c o n ic i ta te a re ~ _ 1 ului Conicitatea es eo,carnca a crnnunn. t '1 '1aprelucr~rei~(7) i sc cxprima prin rapor u . .rotund (fIg. . ~ . D2 _ D, ( III. 1 )

C = It, .diametrul secfiunii mari :car,e-: D~ es e , '. .

D -'- diarnetrulseetinnii nuci : 'l'ntre cele dona sectiuni con-" 1 " , "''''', P"-'l'sei , de lemnl:2'l~ngl~ea , ",. i,. ,sld~z;.ate. .', 1 i. ea selimiteaza la 0,8,cmlp l'" '~.Id . d de specia lernnu ui : , ,'.' oduri :

~!~~:~st~~~~ti11i~iltf~:nin~US!;iale ~~;~i~~o~{f:er~=l~~~/Piesede lu,ngimi~. ' b sa'u cresterea str 1mba nu p , "' -cur ura ",(),#iI>,Ii,n~atoare, , ;\LE LEi\lNULU~" 'T1TILEFIZICO-CHli\lICE. ,,J, PI!PpI!IE ~ ",' 'proprietatile:L ' ul este un material ,,:nizotror:a. ~~i~otiopia le~ulul. ~em~i directii principale ~l anume. . ,fizicofmecanicc variind dupa tr directia fibrelor Iemnului.:- ~enslll longitttdinal corespu~de .c~ lo medtrlare si esfenor~l'pe'""" " nde directiei raze or ", ,- sensul radial c0.respu ;, , "' 1 si

' ' lui . ' " ,.' '1 inelele: anua eiBreI,,!lemnu ui : '. de directiei tangentei a ',;,' "' S11l langmhal sor,jspun: rdi 1 " , ; ,' - ~en. ' endicular se'ns,ulUl r: a a. . . _ a arenta sau gr,e~tate.aes!e deci tpter?" p e ' enidi aparenta. G~eutat,ea sp.ecl~~aco~ditiile de crestere ab, Greu a ea s " in functie de specie,. c t ' de rvolum varraza t " ' a 'um a.tl}l., c i grauul de umiditate ~ c: d 1 pentru umidjtatea,:: earbore 1 ; 1 1 , "e " ' t '. _ diferitelor 'esente e emn,. ~,'ecllcaa 11" ,Greutat,ea -.~p.. . 's e in tabelal II . ,> - " ulte forme:l S C ? , l ; ; are ~aloqle CUprI,,? ' . " 1 -1"" se yprezinta s u b > mal moU ';ditatea"lemnulul. Apa Jh e~n, ...:. _ . . Tli6eluI7l'f:l~ a ; : ' 1 chimic lega t~, care "_:.~_~.:. , " ~,,'t 'din materia Iem- Gr.ut.tea spec!ficap~~enupent", Ifna,ocaes apa~"enu, p6a~e fi scoasa I , -" -,- . , I ' : ValQril;:~i,i' '(decit pr'h?ard~I';~b; . "l ' Sped> ' val;~~(~(iU, -, daNI""apa: ' l e g a t a ; ,


3/32

e Lernnnl ti~lU intr-un mediu usca t picrde a a ijmtr-un medlU umed absoarbe apa m, ind ~ miqoIindu-~i volumul, iarun rn t . I1. ,,,nn U-SI volum I L IG a ena mgroscoplC. . . ~ u. emnu este decir,tidu1 de umjditate sau umiditatea lelll '\ i.lestedat 'de relatia :,n~ Ul

F% =1112 - ~Jil. 100, 11 11 J

se expr imj; In procente siIn care: (II1.2)

}15~urile de limitare a contractiei se referli la limitarea umiditatii lemnuluiaC\)~(')'u,ndeefectelecontragerii ar fi periculoase 9i la limitarea dimensiunilorpiese}or.. ..' '.. . '. '. . .,"".Putrezirea poate conduce la distrugereatotaUi a celulozei prin ,


4/32

Lemnul uscatrconstituie un izolant suficienf de bun pent ru Instalati fl~si 'echipamentele electrice de [oasa tcnsiune, Deoarece umezirca Ii modlticamul t proprieta t ile, el trebuie vopsi t sau lacuit cind este u til iza t la . instalafiielectrice. '. 'g. Arderea lemnului. Arderea lemmilui este un procesdeoxidare a materieisale organiee. Lemnul se protejeazacontra incendiului prin rnasur] constructivesi chimice..~fSltrile constructive urrnaresc:'-utiliiarea lcmnului numai in cladiri care nu prezintapcrjcoldo inccndiu,avind temperaturi interioarc norrnale ~i anume I < 55C!'ft!rrf'focdcschis,sdntei etc.:- Indepartarea lernnului de sursele de dUd1,lra, de, exemplu coWti;. .. .Iolosirea sectiunilor din lemn masiv cu muchfile tesite, . , ',Pro~ejareachimicii denprnita ~i ignifugare repreziritt; tratarea t;tisCibstantea carer actiune rconstii din: ~ ,. ..:....zolareafizica a lemnului priuInvellsiiri riiu, conduca toar'dtlcaldllrii(azbest, t~n,ctiieli); "', .'. '. ,':., '.....topire~'su'bstan~ei' ignifuge, la 0' tempera Hua inferioara ce1eide,~rderea Iemnului '~j' formarea unei pel iculc protectoare deizolare int re' l~}l ln sioxigenul di~;a~r; ... . ' .. ".' .....,,_ desC?Inpupercasubstantelor ignifuge sub infliienta caldurii ~U~~g~jarea.de vapoiisau,ga'ze inertecare, prin amestecarea cu gazelc de ,ae,sc'oIp'p,pnere,mic~oreaza ihflamabilitatea acestora: " '. ". . .' .. " ......- micsorarea tempera iurii Temnului princonsumarea unei parti qhr ciiJcll!rlldecatre s~bstantele ighifuge in procesele de topire, evaporate sa\l,de:sc()~~punere a acestora. ." ; , .." .. ;, .'Spbst;ln~eleign~fugetrebuie sa fie.stabile in timp,,:~ n~~ibr'~stiun~corosivaasupra .rhetalt)lor,sa nu favorizeze putrezirea "si: s a ' hurh6aificerezistentele lemnului,Dintre substantele ignifugc se pot rernarca sarurile de amoniu (difosfat ~~imonofosfat de arnoniu] si sil icatul de sodiu aplicat pe suprafata Iemnuluiin .soluJji apoase,1.PROPRIE 'rArn.E ' l\ fECANICE ALE LEMNULUI

r' r. _':'_'--,,, '_" i " .' _ i " _- ~ ~ ; ~ __ " " _ , ; , ~ ; ~ X ' : >Fiinq lin r n a : terlal aJ)j~otr~p, cu,. < l . structura fi~~oasft!~emJ)u)., prczintapfopriet~ti! mecanice, diferite . I I ) . functie de:" ,', . , .: '( {',;,- unghiul at pe care n face directia de actionare a forjei'cu'


5/32

Natura-solicit Irl! 1__ --;-


6/32

b~~_

e Mate ' ia l 1 '. "rl e emnoase prelucr'a'te'sau ' .Ld f "," '", . ,ecarlsate Au in 'b o o . . , 'e et~llan~ ~.1se 'potprezenta s~!> f b t t l l 1 \ de: ,; muc II' 11,Sl~t ~~rginite'- semdun SI dula . (t bill' , ,.',' e; dedt 2' "", pi a. .6)euraportl.1,l intr,e Hitime sigrosl'me,ma,'" " , _ ~ , ' "" 1 m(!re

'TabeluJ1l{:6

! ~ S c ~ ~ : ' ' ' l _ ~ ~ : ~ ~ _ i _ i ~ ~ " _ O _ ~ _ ~ _ e ~ ~ ~ I _ G _ ; _ ~ ' m _ i m _ i _ ': - J ~ I ~ - 6 _ - ' ~ . ! n ~ . g ~ ~ ~ - ~ ~ t e ~ L ~ d t ~ i m l i ~ 'e _ : - 6 - - 2 : . l a ; t - ~ ~ 0 ~ - I ; - - ' - I , - 0 - 0 - ' ~ ' : ' - " r - : - : 7 - : - " _ n . : : _ g i T ' m . . . . : . '7 _ : m : : _ o o ~ I . . . . : . . ~ . : . . : .c _ i ' - ' 0 0 _ : _ : ~ 1

1 -.28 / ' - - - " ' _ _ _ _ _ _ _ ' I38Dulapi '4 8 II / 1 . : : : ' I 7 15 ,' I8 15, - ' - '' - - ~ ~ _ I ' ~ ',~7~_~ Cu trcapta de litlmidin em in ern

3,00 ... 6,006 ... 30< : _

1,00 ... 2,75

.,CU ~~caPta q e I u n~ i~ i . t i ,~ : , " ' .I 25 ',n 25 em ,,,,,. "o'~1 "" In J em-~ipci ~irigle (tab. III 7) eu ra . .

versa le mai mie decit 2; ., portul dmtre drmensiunile seetiunii trans-

TabelulllI.7G r b s l m i ,mm I ~ , Lungimi , mS C u r t e

485868" 75:

Observajie, dimengjunile din tabeJ se refera Ia si .,IPCI si riglc din lemn de ra~inoase.

54

- grinzi ( tab. 111.8), la care raportul intrc dirnensiunile scctiunii transversaleeste maximum 2.TabelulIll.8

1

~'"i,ini',." - ' I ~ Latimi, -'---1'-~i::J,t.Iv . e m , ;L,ul1j:;irni,. In -1 _ 1 O _ 1 ~ 1 ~ 1 _ -_ 1 9 !-- I~ II 12 12 15 - 19 25 - I I-~ 5 I - - 15 17 19 25 30?, ,I - . - - 1 9 25 JQ i5---~-' -_0_-- - 2.5 30 I'I 19, .c ,I, - ; - -, - '":", 3P,.ObscrvQ/ie' dinien~iunafl din tabd se reler a 1: grinz i din 1emn d e riJ.~inoase.

3,00 ... 6,00lU, t reapta "Ie lungirni dill50 in 50 im

c I . , M4 ~e;i~i;\1~;nii~a~einfie':'SJl}f'produse care se folosesc fa!'a alte pr~~lu.l,'ri-l[i"UiI lh;e aces.te-a c e le ' mai utiliza te~tnt:,c;-~Ha~l~~,indf;l~,.lntn:bpintate ,~ati~~~.lit~ri; ..1.-scirrdufi fa1tuite, obtinute din cherestea-si datela rindea p e fara vazuta ;rI sl::iiltrebuinr:ealza,la ta\!a;ne,lla;placa'llea pe'"etilorett;,,; faltudledeimbin,are"/' sc;execu:ta1dupatliferitc'sis1cme(fig.,nU6);' I,' .

0 . . _ - .. " . ~ _,' " ' - " " _. .. - ~ - ~ ~ ~ ~__dusuftieI~c'll-1ambii ,~iujuc (fig;lULl,'71; fal>ticaledin levin dcra}irtoase,a\\indgfosl~eade2:.5 .;~:4.8mrn,\la1ime~:de)lO(r:,;1.6Q'mm~i lun'gtrrret'8:eg m;" ~;pai-:c,lletcj(fig. I~I.;f!\}::.;ie~,ecqtat~dii11eilintle.te'j'aY's~udefa'g{WtiJiliz~f.eperttn\'pa' rab~,elj:P,h~eh~felt!"sefiibiica 'cti"grosime;'a de'17 ,;;'ii m ' n _ l ,' l: i f " l ~ e ad e ' ; 3 ' i Y . t ;' :Q , b ' II l iT i ' '~i m 1 1 g J p e a ! t t i ! . ~ ( )( ) L . 4 5 ' O - r i : l i \ 1 ' / : P e r l {~ui:e8.rleei,~:l:Hcdnsbrlliil\i~d , e malhiarlemffo~: sc ' m l Q s e ~ f e P?!.rchetull'lameIirr;cll Himensiunile .iil lcicX a m e l ed'e' '1'(f'x t o ' x ' P < J o : , ' t n r H : ,1,:'" : }.-'" 'cC'(.' ,;. : ' ,"C:


7/32

Fig. III:19 --"A.lciltuirea pla-Fig: I II .20 - Alcittuirea panelu~ul.:

1 - furni r ; 2 _: miez (~ipci).lcajului:

1 - foi de Iurnir,

e. Produse derivate din Iernn, Pentru fo1osirea integrala a masei 1einnoaseS-a dezvoltat producerea unor derivate din lemn, dintre care la construcriise folosesc curent: . '.~ placajul,obtinu tdin trei sau mai muIte foi de furnirdisPllsecuJibrelestiaituiilbrsuccesh:'e perpendic\J)aie~ in~leiate e l l l U n : a{Iez'lV~SiiJ.dic," rezlsten t1aumiditate (fig. lII.19). Placajul se inthibuinteaza'l;i realiiarea tilior:elementede iezistenta (grinzi cu inirna plina:); cOfiaje,ca,sttaturf.supott'perttru1pardo_selisau inditori; iinisaje'u;scate etc.: . , ';l.,.,.r_',,:,~.",paneh.ll, obtlnut dintr-Uil' miee gros reaIi~h,lin'9ipci ,sa


8/32

Avina in .vedere anizotropia matcrialului, in constructiile din lemn nu sefolosese clemente supuse la eforturi de intindere normala pe fibre, deoarccereztstenteleIemnctui .la aceasta solieitaresint .foar te mici, iar la elementeleeu crapaturi sint practie nule. tn alciituiren sectiunii nu se admit piese eu see-[iune mai midi decit 'SOcm2 b. Calculul barelor cu sectiune simpla solieitata la compresiune centrica.Barele s~puse la compresiune centrica pot aparc in grinzi C\I zabrele sau las ti lp i ind' irc at i c ent ric.A~ c~m s-a aratat, comporta:rca lemnului Ia eompresiune di fe ri i in func tiede unghml 0: de actionare a fortei fatii de directia fibrelor. Din acest punetde vedere se disting: compresiune in lungul fibrclor ( ! 1 . =); compresiuneoblica pc fibre (0 < 0 : 10 solieitate'la compresiun- intervine feriomenul de pierderea stabilitatii (flambajr la efor-tun unitare mult mai mici decit rezistentels admisibile ~i eu a tit mai micie ll c it eoe fieientu1 de sub ti rime A al elementului este mai mare.Verificarea la flambaj s~ face eu relatia :

(111 .7)unde A este aria sectiunii de calcul a' barei, in em", iar tpm ," - coeficientulminim de flambaj (tab. IILI0), in functie de A .58

Tabel,,1 III.l0

::I

Valorlle coeficientu1ui 'PA I 0 i I I 2 I 3 I 4 'I 5 , 6 , 7 , 8, I 9I0 1,000 1,000 1.000 ,0,9991 0,999 0,998 0,997 0;;996 0,995 O,~9J10 0,992 0,990' 0,988 0,986 0,984 0,982 0,979 0;977 0,974 0,97120 0,968 0,965 0,961 0,958 0,954 0,950' 0,946 O,!>42 0,937 0,93330 0,928 0,923 0,918 0,913 0,908 0,902 0,896 0,891 0,&85 0,87840 0,872 0,866 0,859 0;852 0,845 0,838 0;831 O,8~3 O,8~6 0,80'8 iar pentru slabiri nesimetrice, A ;= A ; ;. " dan. piesa jse ealcu-Ieaza si 1a compresiiine excentrica: 'Coeficientu1 de- flarnbaj tp va-ria::z}iin .functie ,de .~OHficientv1fde zve ltete (f ig. III.22) ~i anume: 1 , 1 }~,pentru zona .plastica, (0< D .!


9/32

Tubcl II I 111.1].II

I; Coe+icientul ..de zveltft./> I')ma:r !. II II I

1 75 A ="~1 V ~ : ~ ; ; " (111 .13)1.< 75 II - _!!_ -L 0 'D O 1 12 .. -- " f'st ac

- se stabilcsc dimensiunilc sectiunii a, 11, re spcct ind sect iuni lc s tandar-yifatc;-' - se veYificA dqd,uri le un itare c fcct ivc ae, cu re la tia I1L7. , Daci i valoa rcacfortului unitat, cfecfiv rczulta mult diferita fa t a .de rezisten ta admisibil.i ,~y r.i~~,',~al~H~1-!}li?ih"r~::eindiferenta dintr e ae, si ~a' de~'ine neglijabila.CoinpJ:es~ne 9W,ic~..Ruperea epruvetelordinlemn solic itate la compresiuncJ?lJlidi depiri.de, del1I).ghiul IX format de forta cu directia 'fibrelor : la unghiurii ,i li ci4i$t ruge \-~a., epruve te lo r se produce prin pierde rea s tabi li ti i t ii f ibrc lo rcelor:inp.i,solkitate ~j , distrugerea lor; la \;alori ale unghiului c< apropiate de90 are l O e o s tr iv i rc transversala a f ibrelor.Expresia analiti,c,a (S,~a;1,)iliJa experim~ntal) . car 'e d5.yalorile rczistcntclora,dmisibile, pcntru.:di'f~'l'ite;,)l1ar\wj:~ale unghiului ~ estc:

. .! I' , fr(f' I'. I ,G!,z,oria'lJimi,ta;ta. ( J ig . ;J~I.~~,P i ) ' , lp,p,riW\l .l , ca~~, l fml~UJ .11~


10/32

fJQdl/m/' Dimens ionareu elemcntelor dinlemn supuse la eforturi de compre-siune norrnala pe fibre se face curela t ia :\,jiiilli"j,itW!,;@ jiilti,jtlililiWttliJJ,,,i",21 J:?

IIP'c _~ g: :;; " ~ .q_- 21 12- A s " =!!!_,O"acl. (Hl.l7)

unde:V c estc solicitarea de. compte-siurie, in da't.J; ,

e : 4 sir . . 2 . t a. ~~t{iunea lsol idt ia ta laT m c x ~ 'c'or i!presiune ' not-malaIlp~~1(jjre~~m:'cffl2:'~~""ox aac~ re~:ist~N~ ,aflWis~bmil i 1 , stnvlr~nort;nala'petJ jJ'~ibre. in da "N/,Cin2."

Fig, IU.25,-- V~ri~jsarea barelor lncov~iatei C. Ca: lculul barelor ~U\'.',,'s~C+iuneII ....:.chema grinztl j b.., .... d ia gr ama de moment~ tncovcle- < , ,

t oa re ; e - d iagrama de for te t4i etoa re . simpla' solicitate .IaIncovoiere; Bare. solicitate la tncovoiere pot apare laelernentele planseelor [grinzi principale , secundare, podine) sau a le acoperi-surilor (pane, capriori, astereala). . :Laruperea pieselor solicitate la inc ovoiere in zona comprimata prin strivire,f ibrele i~i pierd local stabilitatea, iaHniona'intirisii'fu\perea fibrelor ~e,produceprin despicare1t '~il- sm u lg e r ea ' ]1 0 1 ' "Influen:ta . d ef e cc e lo r - e s te -rnul tf mai -nna re inzona'"intiinsa:,decitrlincdl' eKplicillbHeipiin deibrma,bilit;iteaFed.usaVa' lerrinuluisupus : 1 ; ' ( eforturi 'de: infindert1:' V erificarea elerli~n i~loi;l solieita te llaAnq0i\'Oferesdllcelaefo'it,ri:ri unitare .norlIl'iile' 6:":aHorfurj, unitarc angcnitia, lc!qi:la ' r igi-,ditat i ; ; f iniita te" (limitarea, s'aget 'i i maxifrie .e.iective f l, ,) . ' ":EP.irturU~!1t#'ita'r'e'1Iofn.tiNese v 'e r i1 ica< j i l I 5~C ' t i~r ie ad(1 ' ! n ro r i1ent m a % i n i : (V , " : _ ' \1 )sau;cu:'sliioiN ' m 3 :X : if i1 ~ ' (2 ' ~ 2 ) ~ ,aaea~:,cele'douii' . s e ~ t i ' l . \ n rrnr 9oiticid(figl1 111 : 2 5 ) .'Efoftbfiileunitare: n()tm~le!se':veYific~"cu .formula i:' W ' ": '1 ."

,." , , ~L: "t i ' ~I

unde:

T" e ste e fortul' uni ta r tangent ia ,,h iia:xim din inc6voie re , !xl' daKjcm2 ;T forta taietoare din sectiune, in daN;S momentulstatic alpartiiJ::artllunedt in raport eu axa neutra,in em": .62

I este momentul de incrtie al sectiunii brute in raport cu axa ncutra,in cm4;b - inaltimea sectiunii in dreptul suprafetei de lunecarc, in cm :aal - rezistenta adrnisibila la forfecare din Tncovoiere, in d a Njcm",

Ve ri fica rea la fo rt i' i taietoare a pieselor de lemn apare necesara numai laelemente eu desehidere mica si lncarcari mari ~i in cazul incarcarilor concen-trate rnari, arnplasatc in apropierea reazemelor .J~jgidita!ea elementului se verific a prin calcularea sagefii maximo electivesub inearc;(ri ~i cornpararea acesteia cu sageata admisibilii :

I ; ;; ;I a d m ' (III.20)l \I;1rimi le sagc ti lor maximo admis ib ile in confor rni ta te cu STAS 856-71 s intda te in " tabe lu l' nUl.

Tabel"lIII,12

I " , ', , 1 , 0 . r< , , " ,: S , A , . c , ' , ~ U a ' r a , . d , ;"!'ibil~",f a " d . ' : ~ " ' , '- U l , . , ' . : , ; e , ' pc , , ,I ,I ' , ' . ! ' ' ,i deschiderea r~",'a' , -. . ' ",Constt;uctij' d~fj~j_thl~- "I C~o~;t~l~~jiro~iz~~ii~ t ,) , ' ~ 'I " - .; , . - _, '-~ 1 ,,~ ,,11

-Nr.crt.

- astereala, I I : 'Ie~: : '~t~\e{~~~~;~tci: ip.ao l/l5pl~ ,----'=~~:.:::..:___- ------ -----'-'----- -~--;---'i____-I

lOW. .1 r 11 9,J/4QO' .. l13.0Il;0"doli ile, acopcrisului.

~' Grinzile pl~h~~lo;'-fiJtrJ ..ct~jc

13 ,Ferme din e,lemente suht ir i biit "te in euie4 Ferme (ell exccpt ia celor bat it te in cui~)

lp.50 : " 0 ' 2 0 0- , ,- , _ , . , : ~ :: : _. . - '_ ' - 1 - - - _ : ; ! .. : ; ~ : ,: ,O O , : ,o - -

qrlltnod curent, f a d m se dii sub forma lin, n fiind un numar oarecare, iar tdesehiderea e1emcntului.E{~'I ,e1!te}e din lemn solicitate la incouoiere se d imensioneaza a stf el :- se dete rmina IInec pentru 0 Hitime b aleasa plecind de la formula :

1 11flaf = - '1 7 ,,. -nr' (III.21)de unde rezulta :

(III.22)unde KS I e stc coc fieientul care t ine sea rna de s labi ri le sect iuni iintre 1,1 ~i 1,5. ' '" "Pentru 0 sectiune dreptunglliu1ara.

de undeI = , ! 6 W b , . 'nee - V b (IJ[24)

63


11/32

TuPentru .o sectiune circulara :T ;~-~~~~~~--------~~e--.--.~ "d 'W br= -,32 (111.25)

,-de unde :~

,c" 0. '-- -,":~-~2=

b

- se calculeaza I.ec pentruschema respectiva de indircaredin conditia ca sageata efectivasa nu-depaseasca sageata adIVisi"bila (f i . . / :d~) 'p~nl f .presiaIui!nccse determina apoih.',. pentru bales.hi calcule , pentru hncc se ia valoarea cea mai marerezultatii din conditiade rczistenta .sipin.conditia der igiditate.d. CalculUI:barelor solicitate la intindere cu tncovoiere (intindere excen-trica). .. Aceastii solicitare poate sa apara din aplicarea excentrica a u.lleifo rtedeiht ii1l le re ( fig. 111 :26, a), de obic ei datorita slabirilor nesimetric e,sau din actiunea unei incarcari aplicata transversal pe 0 bara int in!\5., deexemplu .la talpa inferioara a grinzilor cu za brele care au ta v ansuspenda t

(fig. 11_1.29, b, c). " .' . .' .Sub acl iunea moment ii lui , ba ra s -a rde forma ptna la sageata/o. Subact iuneasarcil1ii"a:xiale aceasta sa:geata tinde sa se rnicsoreze, efe ct J;l'vora bil de Carenu se t iMeinsa seama inca lculvVeri fica rea se face pr in. suprapune rea e ,f,~c te lo rcu una diJ~Tela tiile de mai jos:

( I P I " , I P ~- T t ~: ~ -~ - ~- ~ -- - ~~ - -~ ; - -~ - -2 2

. ~ T/ 0 1 = f(P)

Fig: II1.2Q-;- l3a,re ~olic!tate la int indcrc si inca,. - vorerc:it -- bad. cu sl~biri : b - tenon cu grinzi dese de tavan sus-pcndat : c - schema de calcul 3. panoului de talpa inferioaru.

X, .If i:a =--+-~~..t~cr'a't;A" IV; (111.27)unde:'{ '\ K; ~~t;

Oai".(Hb~8)T'1iL/j' ' '"

unde:( tn.29),I, '

I{ 2 '= crai ;(Jc l l

(111.30),;Vt este forta axiala de intindcrc :M momentul incovoietor :T V " modulul de rezistenta al sectiunii netecelei mai solicitate :'. A,. ,-1 aniavneta ta sectiunii';l'aat rezistenta admisibila 1a incovo ie re :aat rezistenta admisibilii la iI) .t in*~h.j'

e.Calculul barelor solicitate la compresiune cu incovoiere (compresiunee ,xceD: t" rica ). Aces t t ip de scl ic itare -, poa te sa; - apara d in actiunea excen tricaa unci forte de compresiune (fig,IIl:27, a) sau din actiunsa unor; [nciircar itransversale pe bare comprimate, de exemplu la talpa superioara a fermelorC~l,P'3)JC dese (fig. 111.27, l J ) , la stllpiJ,} care se tine searna de cfcctul vintului(fig.' 111.27, d) , la arcc (fig, 111.27; e*tc. . , .

,. : " i : ' C _ . ' _ : I _ _ _ _ j _ ~ - _ : - t = = - _ e _ _ _ _ . ~ ~ . : I I;A~7 I. " ,~_ ] -~ .. . " .,. '., Fig. IIL27,- J;3are solicatate Ia compresm ne ~I mcovOl~re.". ' .

_ baru ell slabiri ; b - Ierma ell pane dese iC - s chema ~~ c al cu l a pa"n~u lu l de talpa sup er loar a : d - stLp S!lpUS'? -_ laac'[lunea vtntotut'; # - schem~arc.

.ttf' tttf nttl"'fiff flft

Presupunind eli initial bara are 0 incarcare axiala N ~i un mo~ent inc?voie-tor M momentul incovoietor genereaza 0sageata/o, tncarcarea axiala act ion inddupa 'aceasta deformare cu excentrioita tea suplimentara /0 (fig. IIJ:28), cegenerea za un moment suplimen~ar t lM _ 1 =0 ' N ; momentul suplimentartlMI face sa apara 0 sageata /1, ~l a~a~l deparAte.. A .De forma ti ile ba re lor supuse la compre siune cu Il lc~vOlere nu Sll l. tp rop? rt~o-nale cu e fortur ile imitar e, deci princ ipiul suprapunern e fec~~lor apl ic at la int in-dere cumcovciere sau incovoiere oblica, nu se poate u t iliza..Confo~mn?rmelor in vigoa re i Ii [a ra noast ra (STAS 856:71) .cal~ulul.barelordeIenm-comprirnate exce ntric se face cu>c metoda ce admiteurmatoareleipoteze simplificatoare; , A':'" . t : . :~ se admite c5. verificarea se face 11 1 conditiile III care efor tul unitar ~Illill-tovbiere ~i compresiune a t inge in fibra ~ea mai comprima tii valoarea r e zis-tentei admisibile a lemnului la compresiune :_:,_ e admite ca pinrt in TIlomenttil ruperii materialul lucreaza in domeniul~bstic deci modnhilde elasticifate' esteco,nstaIit! '- fibra medie deforrnata a elementului ar~foi;ma sinusoidala. .In ;ace~te conditiirclafia 'ae' v~'tifica~~W p~ritil! d~; acfiurre afnomentuluiincovoiet-6i';(a'xa X;- x,fig:'lH.29Jeste: + . ,

N ' ;J l. f, , ' .r:; f=-+---.s;a".,e An ~M .. (IIUl)

p. [IIJ J J t t ~ , 1 t J J IIIN ... ,' . ~' N0'';'''__ 0 ' ,, __ , ~ ,~_~,~.,4! _'/a - - - : : ~ = -~ = = = = = :- - - ~ - ,

1 1 1 1 1I I Ii I I I I I I I I I I I I I C + ) ~ 1 I 1 1 1 1 1 1 . l lI l' j 1 J i l i ifb ' . . . . . , ' , . . .

Fjg., llI,2? -..:\.~tiuneafOItef:axicll~~r~";jectoru-I~;;;.,_, ., ,,,',-~lu'i_momenf:pbo',,sfftiu ne

supusa la compresiune-_,' exce ntr ica.Fig, !IL2S _ . Schema de "caltul a unei bare

supusa la compresiune ell incovoiere:GI - schema de ae tlonar e a har ei : b-diagr ar na de Cort eaxiale ; c - diagrama de momente.

5 - Constructii - ~. 2639


12/32

unde:sint momentul, forta axiala si earaeteristieile geo-metriee nete in sectiunea eonsidera t5. ;un eoeficient care tine seama decre~tereamomentului da torita sagetii grinzii ~i are'valoa rea :

),. G~=1--.-.-..-',J 100 Ga. (111.32)in care:A este eoefieientul de varia tie al barei in raport eu axa principalsde inert ie: x - x ,eo respunz1itoare solicitarii d e incovoiere :a. - efortul unitar de eompresiune ealculat eu aria se,etiunii brute A&r : '

Nc~c ,=' -. -.AbrPentru excen tr icita ti e a le for tei N mici (fig. III.30) adica pentru :

e


13/32

verificindu-se totodata fiecare element in parte:NI N20'1 =-- ~O'.t ; a~=-- ~'(lt ;AI ..I A'neN. Nn


14/32

Verificarea deformajie-i se faceadmisibi la :

Verifica rea la momeniul incoioietose face cu relatia :!Ifcr =_--- ~' j a"

KwW.eIin care W . .. e ste modulul de rezistentaal sectiunii nete a barei considerataca 0 grinda cu sectiune unitara, iarK .o - '- -coeficient de reducere a modu-lului de rezistenta ce tine sea rnade de formabi li ta te a imbina ri lor (tabe-lul IIU3). ,comparind sageata calculata cu sageata

TabelulI II.13

I NumAr de I I Ii jloc de imbinare elemerite :Ku K Jscprapuse I, ' I Iene Ilexibile t 2 ,0,9pene prismati~~' 0,73 0,8 -'I!

2 , 0,8 Ilotur i 3, 0,6 0,7I

(II1.42)

(111.43)In calculullui Z, inter vine momentul de inertie d e calcul al barei compuse.:la care Sf 1ine searna de cedarea solidarizarilor :

(111.44)in care: lbr este momentul de inertie al sectiunii brute, considerind sectiuneaca plina,infaport cuaxaneutra, jar K, - coeficient de reducere a momentuluide inertie, datorita cedarii solidarizarilor (tab. IH.13).

C. 1MBINAREA ELEMENTELOR DIN LEMN,L CLASIFICAREA IMBINARILOR LA ELEMENTE DIN LEMN. Imbinarea elernentelor .din lemn apare .ca necesara datorita faptului c asortimentele si dimensiunile lemnului natural sint limitate ca sectiune ~ilungirue.Dupa rolul pe care n au, imbinarile pot fi:- de prelungire, cind asigura continuitatea in lungime a unor piese dinlemn asezate cap la cap si asamblate printr-un rnijloc oarecare de imbinare(fig. 111.35 si III.36);

a 6Fig. III.36 - i,mbinliride prelungire supuse la, compresiune:a - cu scoabe; ~ - prin cher-tare ~i'bul0.ane.

Fig. IIL35 - imbinare de prelungire cu eclise dinlernn solicitata la intindere.

70

~ de solidarizare, cind serealizeaza sectiuni compusenecesar e pentru preluareaunor solicitari import ante ; f - A- in noduri SaU la inter-sectii de piese, executate acind doua sau mai multepiese Iac un unghi r1. intreele (fig. ,III.37). .Dupa modul de execuireimbinarile pot fi: demon-'tabile S:1U nedemontabile,executa te pe santier Sd.Uinateliere.Dupa mijloacelc de {mbi-nate utilizate, imbinarile sepot realize prin : chertar~,cu H i e , cu pene sau pnnincleiere.La lItealizarea imbina rilor 'trebuie avute in vedere nrmatoarele rprincipilde bilza: "_ imbini iri la -t rebuie a stf el executate lnt it ,s1Lse ,evi te e fecte1e defavorabi lea le cont ract ie i s iumflari i s iS a nu faciliteze aparitia mucegaiului ' (pr in stagnareaape i sau prin ,impiedica r~aae ri si ri i c imbina ri i) i- slabirea scctiunilor' sa fie minima; "_ tipul de imbinare trebuie s a se potriveasca cu' rnateria lul ales .~i cu soli~citarile din piese (de exemplu, iIribinareaprin chertare tra'nsmrte numai

efortur i de compresiune): t". t- sa'fie uso r d e " decuta t~i, in tfetinu t ;- Sa mentina in n,od axiaiitatea eforturilcfi:dih, bate; ',' .r-r- pentru 'ti;iin;;mite~ea ac:eluj'q.~Lef?~t; ,s~A:,qr, ' fb)~~ j ' in , ~ i n ( l i l~bina:ri odeacelasi tip. De exemplu, la imbinarea din figura III.3S, a efortul N I}~ PQat;

fi transmi~ concomitent prin chertare ~i bvlo:t;Iare{, ci numai pri!:!. chertare(fig. II1.3S,'b) sau numai pri !}, bu lonare ( fig. I11 .3~, -f)'. ' .,Execut i; t defectuoasa, a imbina ri lo r . fa ce , 'f a unelevpiese s a se inearce cu

ef?r{~ri suplimentare ~i s ,a cedeze in ,afar,,: ~~cti~~iiide.ip1binaFe"epuizindneeconomic capacitat~a portanta, a asamblar.ii realiza teoP;in' p~esiunile ce' illtervin pe ':fete1e ge 'contac t ale elementelorImbina te,

seproduc forte de frecare Iavora bile comportarii imbinarii. Aceste forte nui

"- rr,

Fig, 111.37 ,,_ irnbinaride piese care fac unintre ele:urrghi ..

a _ iJDbi~area prin cbe if~re a c~~t'[~ti~,e~CU ,p.op~l; b" - : : - 1m'binarea cucuie ,a,'~ontaDt!llui ,~ia,dtagonalei Ja 0 fenn~~c,u'-z~b:.:t!e.

Fig. III.38 - Transmiterea eforturilor la nodul de reazem al unei grinzi cu z1'tbrele:( I I ,_ concomitent prin bul cnar e ~ chcrtare j b - prin 'chertare i ,-...;.. r i . n bulcnare,

71


15/32

se considera insa in calcule, e le cons ti tuind 0 rezerva in asigurarea capacitatiiportante a tmbinarii, deoa rece depind de factori nesiguri ca : executie corecta,Iipsa deformatiilor din umflare si contractie, realizarea unor suprafetede contact perfect plane etc.2. I:\IBIN.ARI PRIN CHERT ARELa aceste tipuri de tmbinar! eforturile se transmit direct prinsuprafetele

de contact dintre pie sele ce se tmbina. Pentru solidarizare se folosesc buloanesau scoabe, care au doar rolul de a impiedica deplasarea relativa apieselorimbina te.Imbi~arile prin chertare se folosesc numai pentru transmiterea eforturilorde compresiune. Piesele de imbinat pot avea fibrele asezate paralel, per-pendicular saucu un unghi tntre ele.Imbinarile prin chertare pot fi de solidarizare sau de rezistenta,a. Imbiruiri de solidarizare prin chertare. Se folosesc pentru solidarizareapieselor din lemn sub forma de: 0-imbinari in jumatate de sectiune (fig. IIl.39, a) , folosite la i.inareade colt a doua piese din lemn sau la Inttlnirea diagonale i cu contra diagonala;- imbinari cu cep (fig. 11I.39, b) care impiedica deplasarile reciproce

ale pieselor folosite In constructii ~i Ia t lmpla rie :-imbinari "in gherung", cu=cep (fig. III.39, c) folosite .la lucrari mai

ingrijite, de exemplu, la timplarie :. - imbinari in cada ,de rindunica .(fig. III.39"d) realizate prin imbina riin jumatate de sectiune .car.e ~ez ista ,~i la eforturi de tensiupe.b. Imbinarl de rezistenta pJ


16/32

q

Fig.. III.43 ~ Imbiniiri prin chertarela piesecare fac un unghi IXintre ele:Q - t~b1nbl Ia nodurtle unei ~rinzi cu za.brele; b - Imbinarea contreflsei cu grinda ~j en populo 1-ta'pisupcrtoara; 2 - t al pA . i n fer io at a. ; 3 - e-mont an t ; ' 4 _ - diagonala ; 5 , _ grinda. ( paol i )' 6 .. ,. . pop;' 7 _ c~p;~ 8 - scoaba,

Aceste imbinari se relIlizeaza c astfel ca transmiteren eforturilor de la unelement la c~lalalt sa se Af;ic~ djrec _t (prirr eforturi de s trivi re int re piese).~eplas ;a rea p ie se lor e s~e J~pledICa .ta pr~n executar ea c unui cep de sectiunepatra~a sau qreptllTI~hlUlara, care intra lp.t~-un .lo(a~. .Cepul se executa maiscurt cu 1 ... 2 cm de


17/32

unde:N. este efortul de eompresiune in arbaletrier Ne, in daN;A, - suprafata de str ivire, 'egala cu bke/cos IX, in em":cr"a - rezistenta admisibi la la str iv ire sub unghiul IX care se de-termina cu formula: -_

O'asa= ,0'811 [daN/cm2J.1+ (~-1)sin3ota,.L

Dimensionarea pragulu i din conditia de str ivire se face cu formula:< A ~ e c =N. [cm''] ;a.sa (III.48)

[cm].cunoscind valoarea unghiului IX si marimea latimii b a grinzii se deterrnina k';'c:

(III.49)Calculul la [orfecare. Verificarea eforturilor uni tare tangentiale se facecu rela tia

este proiectia pe planul de forfecare a efortului tota ldin arbaletrier :aria act iva de forfecare; in caleul 11 ' se limiteazala maximum 10 ke sau 2k, chiar daca in imbinarel1'depa~e~te aceste valori (setine seama in acestmod . d~ posibilitatea de apariiie a unor fibretorsepe -lungimea pragului de forfecare}:rezistenta admisibila la forfecare longitudinala inplariul fibrelor.Dimensionarea hingimii pragului de forfecare sefacecu formula:

unde:

'0

(III.50)

(III.51)z t se alege astfel incH Sa res,pe~te ~i condit ii le constructive

I p, ~. 20 c m, ; ' 11 '' '; ;' 1 0 ke; 11',,;;,2k.CaICHI! ! l t4lpii inferioare in .zona sl4bWl. Verificarea talpii inferioare inzona sl5.bita se faceIa tntindere centrica sau sexcentrica, dupa.cumefortul. de intindere N, trece prin centrul de greutate al sectiunii nete (fig. III.45,a)sauprin centrulde.greutate al sectiunii br':lt~ (fig. III.45, b ).Verificarea talpii inferioareIa ill tindere ce~trica se face cu formula:

d,}= ANI,,,;;, d~" [daN/cm2J,- nelunde;

_V , este efortul de intindere din talpa inferioara, in daN;A n d aria net5. a sectiunii s lab ite in zona pragului, in em":cr. I - rezistenta admisibila la intindere, in daN/cm2

7 . 6 ,

(111.52)

(JFig. III.45 - Posibilita.ti de centrare a nodului de reazem:

1 '1 _ dupA nxa = : Schema de calcul abulonului de slguranta la'olimbi-nare prinche'rtatefrontalil. -scuprag simplu:a - detaliu d e c ed ar e a nodulul de reazemprln -forfeeanea pragu,tu~i;, 'b' - ecnemaetor-f ur iJor in Dod dup}l __forfeca.rea pragului.

o77


18/32

78

- : I i fe este e ortul axial in arbaletrier, in da N:0( .unghiul dintre piesele de imbinare'"A oct ~ a~'i~,~ectiunii slabite a bulonului in zona fileta ta in em":a,0 1 ' / ~ezlst,e~t?: .. de rupere a otelului, .in functie de m rc deotel.u.tllizata, in daN/cni2~ , ,,',' a a e

Dimensionarea- b~fonul~F de siguranta se face cu .formula "." A n i e _::: KaNb" ." , )l et - 0rolel ' [em"] . .(II!'55)

V_~dloarea de 60 ,diIt. formula de stabilire a efortului in bulon apare dinconsi erente cxperimentale.CalC1tlull~ strivire al rez~11riiriisllbgrinzii pe cosoroabd. Ver if icarea la strivire~ sup~afetel ~e contact dintr e subgrinda si piesa de reazem (cosoroaba) seace eli rela tia : -

(IlI.56)

R este rea.ctiunca grinzii pe reazem, in daN'b - .~atll~ea?U bgrinzii (in mod obisnuit ~gala eu la t ime, a talpiiipferioare), .in cm :c latimea cosoroabei, in cm ;O'a8l. rezistenta admisibila la strivire di 1in daN lem 2 .' perpen lCU ara pe fibre,

D ~alcll!ul n,u!niiru~Ji de, cuie p~ntrupri1~d~rea subgrinziirde talpa inferioardl

'e. ern:mareaf, numarului ?e cu re n riecesar prinderii subzrinzii de talpa in~

enoara se a'ee eu rela tia : . - .. '"

e.ste componen ta o rizontala a efortului in b~lol1 in daN;- efortul admisibil al unui cui, in daN. ',!Imbiniirile p~in chert are[ron-tala CIt prag dub lu (fig. II I:47 )se fo~osescJn cazul in care e fortulN, din itnbi~are nu' poate fi pre-luat de un smgu r prag, adincimeade chertare .rezultata din calculdepasind adincimea maxima ad-misa (hI3,tesp~ctiv h /4 ) . sau cindsupraf ata de. forf ecare este depa-sita, La imbinarile frontale cuprag; du b lu se vor a yea in veder'urmatoarele datejconstructive:. - i~aHimea. primului prag,(~dinCimea chertarii) 'hie trebuieS a fie: -,minimum - 2 em pentru erinzi. '"carisate :

- 3 cm pentru grinzirotunde;

unde:n=_,L__

1,2 La (III.57)

./).

_ inaltimea celui de al doilea prag l i z , ; trebuie sa fie cu eel pu t in 2 cm maimare decit inaltimea primului prag si va fi limitata superior in raport cuina lt imea grinzi i chertate h la :maximum -lz/3 la nodurile de reazem ale grinzilor cu zabrele :

_ h/4 -la nodurile intermediare ale grinzilor cu zabrele sau laelemente cu 0, grosime mai mica de 8 cm :

-lungimea pragurilor de forfecare liP si lzp trebuie sa fie:

-laurlghiuri de [mbinare oc~ 45 este obligatorie montarea buloanelorde siguranta si a subgrinzilor.; in a


19/32

Calculul la forfeeare. Ver if icarea e fortur ilor uni ta re t angenti al e din plahuri lede forfecare se face cu relatiile:_


20/32

. -! a Agri :r:zi le cu in te rspa tiu, distanta c dintre elementes trebuie sa fie cu-pnnsa m limitele ;_! _ b " ; : ! . c"; : ! .2 em2 sau 4 cm x c " ; : ! . 2 cm :

~ lumina intre pene trebuie sa fie eel putin egala cu '1 ";ngrmea pene i:. a " ; : ! . lp : .

llu?g~~ea de f9rfe~area /?rinzii Antre doua pene a se ia in calcul egalan.! umma intre pe_?e, iar la piesele imbinate cu pene oblice se ia ezala cuflsta.nta ddela capatul unei pene pina la mijlocul penei urmatoare Aceast5.ungime e calcul nu va depasi in nici un caz 10 he; .A-Ala penete transversale regla bile, tetele cormine uneivperechi de penesint m~lmate cu 1(6 ... 1(10 faJa de directia norrnala pe axa grinzii :d -h~dla~~t:ul buloanelor se ia 0 ";: !. 1 2 mrn, ac e s t ea asezindu-se la mijloculesc I ern mtre pene. ' .Ve ri f:ea rea: imbina r~ lor c~ pene cons ta in ve ri fica rea la s trivi re si la for feca rea ~en~ ?r, precum .~~ venflcar~a buloanelor de solidarizare. 'TArtc~r(ea, la slnvtre.a. suprafetelor active intre pene si elernentele carese rm rna normal pe directia Iunecarii) se- face cu formula:

(III.64) .unde:

Lp este efortul de lunecare ce revine unei pene in daK;b : - latimea gririiii in cm' ''h e i'nhtiinea thertarii, in ~m;Gas - rezistenta adrnisibila la strivire, in daN (cm2.

VfeJ;i f i~alreala forfeeare a 'pendor ~i a' grinzii pe portiunea intre pene se facecu ormu ele:=pentru forfecarea penelor:c, i, bp ' t' ap :-;-pentru forfecarea"gf inzilor : (III.65)

, Lg';;; II b kf't'ag,i; este efqrtu,~, de,;l)ll1ecare ..~e re,:,ine unei p~rie, in ,da~;Lg - ;fortul de lunecare m grinda pe distanta inh:e doua pene,lI;1.daN; , .lp lurigi~eaun~i . pene ,in crn :b latiI]1ea, grirrzii, ;i~ em ;bp latimeapenei in em'a. lu~inaintre penein ~m'k f c gefici,~~t ce.1ine'se


21/32

(-

t -.fanta penei inelare netede trebuie sa se gaseascape diametrul perpendicular pe directia efortului trans-IT mis prin imbinare (fig. 111.51); ,- penele inelare cu dinti patrund prin presare infunctie de esenta lemnului folosit in elementele care setmbina :

-latimea ! t : : elementelor de irnbinat cu pene ine-lare netede ~l dintate trebuie Sa f ie mai mare cu eelputin 4 cm dedt d iametrul in terior al penelor :- gro~iihea minim~ a .du~api16r utilizat] in Imbinaricu pene inelare trebuie sa he de celputin 5 8 e rn saubp+ 3 cm. ' 'La Imbinarile cu pene metalice inelare transmiterea

Fig. 1II.51 - Amplasa- ef~rtului se face prin solic itarea lemnului la str ivi rerea penelor inelare : si Jotfe~are: Efor~urile unitare de ,strivire apar 'radial, - v edere; b - sectiune. avind v?lon ma~lme p~ diametrul parale l cu direct iaefortu lui transmis, Strivirea lernnulu i este mai defa-vorabila decit la penele din lemn Iongitudinale, dar ~ai favorabila decitla cele transversale. .. La f~rfecar~ se consider a c a Iucreaza portiunea ide lemn din interiorulll~elulUlmetaljc : comportarea la forfecare este influentata de natura efortuluidin imbinare.Determinarea nztmarulttide pene inela're netede se face cu relatia :

Nno;=-.L"p

a 6

(IIl.70)unde: Neste ef()!"tui .axial diilbarq:care ~e.im.biha in da~ ,L!,p :_ efortul capabil pe~truosingUr~.p;ria. 'Valar:eapentruZ..p~e i

I, este lungimea planulu i de forfecare, in ern, care se ia I, = dp;e - bratul de pirghie al cuplului de forfecare, in em, care se ia :0,50b pentru dulapi cu pene inelare netede pe 0 singuraparte si 0,25b pentru dulapi cu pene inelare netede peambele parti, b fiind-grosimea dulapului.Daca efortul care actioneaza asupra unei pene face unghiul CT . cu directiafibrelor piesei pe care se produce efectul de strivire sau de forfecare, valorileL AP .~ i L "p, se multiplied cu coeficientulK dat in tabelul III.14 in functie deunghiul C T . . Valorile coeficientuJui K, in functie deDeterminarea numilrului depene inelare unghiuJ "-din/ate se face cu aceeasizelatie ca ~i lapenele inelare netede n.~ N / Lap, cu deo-sebirea ca efortul admisibil pentru 0 panase calculeaza cu formula empirica :

t..; =.200dp [daN], (III.73)

Tabelul III.14

IX 0,1 20' I ~ o o ~ 60' 90' f--I-i-I--IK. I 0,9 I 0,7 I 0,5 0,4 tunde dp este diametrul exterior a l penei inelare dil ltate in cm.Verificarea penelor inelare s~ face cu relatia : '

L~LtlP' (III.7'1)unde L este efortul transmis pe 0 pana inelara, in daN; iar Lap - efortuladmisibi l minim al uneipene deterrninat din condi tia de str ivi re sau de-for-fec~.Verificare eforturilor unitare normale in piesa tensiona ta se face cu re la [ia :

N,cr=-~cra' [da Njcm"],. . A~net (III:75)unde A R e ' este aria neta calculata in ipoteza c a toateslabirile (determinatede Iocasul penelor ~i de gaura pentru bulonul destrmgere) sint concent ratein aceeasi secjiune transversala.4. iMBINARI CU TIJE CILINDRICE

Tijele cilindrice (fig. III.52) sint piese metalice sau dip lemn, care seintroducin elementele ce se imbina, transversal directiei efortuluipe care i1 transmit~~la un ~I~irfe~t la altu!. Aceste imbinarisint caracteriza te prin -deforma tii 'initiale mici (contactul intre suprafete le de t ransmitere a . eforturilor fiindper~ect) si deformeaii finale marivdatorita uscarii lemnului.

0'0II)so cDb c

Fig. Ill .52 - Tije cillndrice ;t1 - cui; b -edorn ; c"- surub cu cap pl1tratjd - surub cu cap rotund, semttnecat j e"': bulon; 1 - c ap;: 2 - tijl1~ 3- piuli,~"

8S


22/32

uTijele se introduc in piesele delemn astfel :-domurile, buloanele, cuiele cu,0;;' 6 mm si suruburile cu 0;;' 4mm,in gauri. dinainte pregatite , 0gaura


23/32

HI - IRUI I I ! U I IjS2 lS'I J i l J i j 1 J . ! 1 " i I J f ~

(J D cFig. III.56 - Dispunerea cuielor 'intr-o imbinare de prelungire:: a - in r1nduri drepte ; b -:-.In zigzagj & - In dnduri pe dlagcnale,

$urubttrile folosite in imbinarile constructiilor din lemn pot fi: cu capbombat .~restat (STAS 1451-71), cu cap inecat crestat (STAS 1452-71), cucap sermtnecat (STAS 1453-71), cu cap hexagonal (STAS 1454-71) sau cucap patrat (STAS 1455-71).La alcatuirea imbinarilor cu t ije c ilindrice elastice trebuie respectateurma toarele date constructive:-: buloanele, suruburile si dornurile seasaza pe un numar-par de rindurilongitudinale [dona, patru etc.) peI1:t ru a evita amplasarea unui rind de t ijein zona centrala slaba a inimii lemnului:_ cuie le se pot amplasa at it pe un numar par ci t s i impar de rlnduri, drept,in zigZg saupe diagonala(fig. {IL56);....c.distanieleminime de asezare atijelor(stabilite prin incercari pe modeleast fel indt pe distan ta Int re doua t ije a tlt la batere cit ~iinexploatare lemnulsa nusedespice) sint .date.In tabelele IIU6. ~iIIl.17, unde:5i este distanta int re axele t :t lielor in lurigul Jibrelor e lementelor in Care:e bat cuiele (pe directia efortului);52 'a.istinta de)atija piit~' la caplitu~ elementului din 'Iemn in sensullongi tu dina! al fibrelor; '.'. ' ' .53distanta iritre tlJ~ pe direciie trarisy~rsala a fibrdor;54 distants lntre ultimul rtnd de tije ~imarginea element~lui din lemnpe directiatransversalaia' frbrelor.

Tabelul IlI,16Distan!ele U;inime de asezare a buloanelor, dornurjlor din otel ~idin Iemn'

; J!, "" !

,tmhinAri ell: Buloane, suruburt, Dornurl. de,stejardoruurf de_p~el;r._:_IOd '" IOd c- ,IOd .;; IOdI' .f s} '7d 6d 5 d 4d$2 7d 6d 5d 4d

S3 3,5d 3d 3d 2,5d

$, 3d 2,5d 2,5d 2,5d I

Grosimea pachetului" "Distant'; minimein lungul fibrelor to tr~ 'axeletijelor .

Dln axa.Hjei sx-tremefa margi-I __ '_'-'-~ I neapiesei 'Intrc axel,,-tJJ!,19r\:: -

I Distante rntrn meI ~an~;r~rsa~ pej fibre Din axa t ijeiextreme illmar-ginea piesei88

[abellli III.17Distantele mil lime de a~ezare a cuielor,---------

Cuie ba tu te f !l .d gaurlre prealabila

I IOD~~~U;i~nale I Sirur! oblicesau m z igzagCuie batute in;_G~~ro:.:s~im_ea::.._c_e~lo:.:r_m..:a:.:i_s_u_b.:.ti:.:r_i.!.p.,-ie_s_e il~ _';;._IO_d/~4-d- __;;'_I_O_d/-.4d_Dista nte millime in lungul intre axele cuielor ~ l5d 25d ~~Iibrelor I-----------

v Din axa cuielor extremela marginea piesei $2 ._1_5_d_ ~_1_5'_1 __ 1intre axele ~irurjJor de cuie . . . . : ' ! _ , 4_d_De la sisul marginal de cuiela marginea piesei 5. I

Dista nte minime masuratcperpendicular pc direct iafibrelor

3d

id 6d(5d)Cuic batute ell,g!l.urire prealabila

! Cuie ba.tute in: I. fong1~~iinale 'I $irtJ~;i ol?lice I-'au in ;zigzagf - - ' - - - - - . . . . : . . . . . - - ' - - - - ' - : . . . - - - - - - - - ~ ~ . I O ' _ , / Ad ~ IOdl_.A.'d IIrosimea celor mai subtir ipiese "" ,,-. "" .,Distante minime in lungul liItre axeJe'cuielor ~ IOd l5d IOd 'l!idI Iibrelor Din axa cuielor extreme "'IO'd. .[1 la marginea piesei , ~ __ I_O_d -- ,- . . ,--_1I Dlstante ~inime masuratc intre axel~ ~irurjJor de cuie . . . . : ' ! _ 4d 3dI perpendicular re directiafibrelor , De la sirul marginal de .cuiela.marginea piesei 5, 4d 6d(5d)Obseruatie: pentru valorile lui o cuprinse intre 4d si IOdvalorile lui 51 se interpoleaza Iinia r ,

',_ "-La prinderile 1 1 1 noduri ale grinzilor cu zabrele realizate prin.cuie, respectarearegulilor de distributie a cuielor este obligatorie pentru fiecare piesa in parte(iig. III.57); .- ' in cazul baterii incrucisa te a cuie lor c ind capete le lor pat rund in presacentrala din amtndoua par tile pe 0 adincime < 2/ 3 c (fig. IIL58, a) d!stanieledintre cuie se?tabilesc independent. iar daca patrund > 2/3 c distantelese stabilesc tinind seama de cuiele de pe ambele parti ale pachetului de im-binat(fig. III.58, b);

.,rlll"I:~~"",+'~_---,- . l - ! L - IFig. III.57 - Respectarea distan-telor de asezar e a cuielor la nodul

unei grillzi eu zabrele."Fig. III.58 -'-"Distantele de amplasare a cuielor in cazulbater:ii incrucisate :a - daca adlnc ime a de patrunderc -In piesa eentra1_Al_este < 2/3&;

b - dad adinc ime a de pa truude re . in pi es a c en tr al a e ste > 2 / 3 c .89


24/32

----:a irnbinarile d~ prelungire la piese 2.ldituite din scinduri sau dulapi,grosimea ecliselor se ia egala cu grosrmea pieselor asamblate, jar la innadireagr.inzilor cu sectiune simpla se recomanda ca grosimea ecliselor sa se ia ega l a,cu eel putin 0,6 din grosimea grinzii de imbinat; ... -lao !mb~narile ~e prel_un~re ,cu buloa~:, pentru economie, 0 pal t~ dintijele cilindrice pot fi constituite dm dornun insa eel pu t in 25% vor fi buloane;-laimbinarile cu cuie pentru fixarea unci piese trebuie prevazu te eelputin patru cuie, iar in nodurile in care prinderea pieselor se face cu ajutorulcuielor trebuie prevazut eel putin un bulon de stringere cu diametruld =2mm.Nu se admit imbinari de prelungire la piese tensionate rea liz.rte prin cuie,In imbinarile en tije centrice elastice sub influenta forr elor apa r e for turide strivire atit in piesa asamblata cit si in tija', care se roteste relativ putinsi se incovoaie : nu apar eforturi d'e forfecare da t orita rezistentei mC'taluiuitijei si nici posibilitatea rotir ii t ijei in imbina re .Deci, "calculul imbinarilor cu tije cilindrice presupune verificarea rezis-!entel~~ ,a !i~ a t~j~lor (la incovoi~re daca" si~t confecti~nate din otel san lamcovoiere ~l, s trrvrre -normal pe fibre daca smt confectiona te din lenm), citsi a elementelor din lemnimbinate la eforturi de strivire, Iorfecare, despicaresi rupere in sectiunea cea mai slabita, -EVitarea forf~carii ~i despicarii elementelor din lemn intre tije se faceprin respectarea distantelor minime constructive intre tije, ~i intre tije simarginile elernentelor imbinate." f 1Caleulul exact al tmbinarilor cu tije cilindrice este 0 problema complicata ,

inabordabila din punct de vedere practic. Din aceasta cauza pentru calculs-au preconizat 0 serie de metode aproximative la baza carora stau diverseipoteze simplifica toare care conduc la formule usor aplicabile in calculelepractice.In tabelul 111.18 se dau eforturile admisibile La pentru diferite tipuri detije, tntr-o sectiune de forfecare.

Tabel,d in,1sI I ' Elortul a~";isibil,daN~n!ru 0 s ec tj une I

'I' TipujlmbillArii Conditiade calcul 1 ,. de, tOlrl~:I;~~~:bin~rl/c:~rnuri

Icuie suruburt ~i de stejard 0t ;D u ri d e otel

c - grosimea celei mai subpri piese centralea - grosimea celei rnai subtir ipiese marginated - diametrul tijei ci1indrice

90

-2In cazul dud directia efortului transmis de tiia face un unghi ,excu directiafibrelor elementelor asamblate valorile din tabe lul III.l,8se vormultiplica cu :_ coeficientul /(, ,( tabelul III. 19) pent ru e forturi le Lac si Lam;-.coeficientul , jK" pentruefortul Laj

TabeZuZ [[[,19Valorile coeficienlului K"

"

I Coeficientul _K pentru t ija d e otcl ell d iame tru l, i n em d e: Pentru

t ij e deUnghiule I I 1 1 I 2,0 1 2,4 stejarIn grade 0,65 0,8 1,0 1,2 1,60 1,00 1.00 1,00 r 1,00 1,00 1,00. 1,00 1,00--- I

, 30 1,00 0,98 0,95 0,95 0,90 0,90 . , 0 ,90 1,0060 1.00. 0,9,0 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,80

! 1,00 0,85 0,75 0,70" 0,60 0,55 0,50 0;80 I0 -Calculul imbindrilor cu tife cilindrice consta din:- stabilirea efortului capabilal une i t ije;- stabilirea numarului de tije necesare;- amplasarea tijelor in imbinare; ,- verificarea eforturilor in piesele tensionate, .Stabilirea efortuluir;!lpabil L am ' L ac si La j al unei tije pentru 0 sect iune deforfecare se face in Innctie de datele din tabelul JII.19 luind in consideraretipul de tija,diainetrul' acesteia. si grosimile minime ale elementelor carese imbina. 3Determinarea numiintlui de tife cilindrice (bu loane , suruburi , dornuri ,cuie) .se fate cu relatia :

I:l(111.76)

unde: Neste efottul \lxial din' piesa de imbina t, in daN:nsf ri~tn~ruI sectiunilor de Jorfec are (;11 c are lucreaza 0 tijac ilindrica ;La elortul admis,in da N, pentru 0 sectiune de forfecare a tije!ciliridrice, care este eel mal-mic dintre 6>forturile Lac,La;" ~lL aj determinate cu expresiile din ta'belul 111.18.

Amplasarea tifelor inimbinare ~e face asHel incit pentru toate piesele im-bina te sa se respecte distanjele minime date in ta b elele llI.16 ~i111.17pentru .a se evita despicarea lemnului la execu ria tmbinarii ~i forfecareaelementelor din lemn in timpul exploa tarii. .Ver;ificarea eforturilor unitare normale in sectiunea cea mai slabita a barelorintinse se face cu Tela tia :(111 .77)

unde: N, este efortul de tensiune in piesa care se imbina, ih r u IN : , ' "Am i .aria sectiunii nete, in 'em", considertnd slabirile icumulatepe 0 distan ra de 20 cm :(]a rezistenta admisibila a lemnului la intindere, in da Njcm",

9 .1


25/32

'~~~,' ~Ia .llfw~~+- I _ a _ l _ ' ~ ' ~ ~

5. iMBINARI iNCLEIATEImbinarile indeiate sere-alizeaza cu deiuri stabile laapa (cleiuri pe baza de fenol,rezorcina ~i melamine-for-maldehida ~ipe baza de ca-zeina sau cazeina-ciment),fiind singurele imbinjlr icareasigura 0 legatura perfectaintre elemente.

Avantajele imbinarilor incleiate sint urmatoarele:.,- se pot realiza elemente cusectiuni unitare ~ieficiente in raport cu soli-citarea (fig, III. 59) ;,- permit folosirea rationala a diferitelor categorii de material lernnos infunctie de solicitare ; - 'nu produc slabi rea sect iuni i e lementelor din lemn la imbinari :- se pot folosi elemente din lemn de sectiuni ~i . lungimi reduse :- dau posibil ita tea alcatuir ii de sect iuni compuse: sect iuni I , cheson etc. ;- permit real izarea industr ializa ta a elementelor, subansarnblurilor saua ansamblur ilor indeiate in fabrica.La irnbinarile incleiate transmiterea solicitarilor de la un element la altulare loe prin aparit ia unor eforturi d~forfecare in pelicula de cle i : nu se admiteforturi de intindere cu act iune perpendiculara pe pel icu la de clei,Se foloseste lemn ecarisat+sub ferma de scindur! sau dulapi, cu suprafetegeluite, cu umiditate scazuta ( C Y ; ; ; ; 18% f si cu grosimi rnaxime de 50 r ompentru a evita e~ctele contragerii .Lungirnea rhini 'ma a scindurildr , dulapilor sau rigle lor ce se ut il izeaza laconfectionarea elementelor incleiate trebuie sa fie de 2,5 m. Grosimea elemente-lor care se incleiaza trebuie sa fie demaximum 50mm. Piesele utilizate la arce~utr~buie sa aiba grosimea rnai mare de 1/300 din raza minima de curbura,Se recomanda sa se foloseasca scinduri rnai subtir ila constructiile expuseumiditatii pentrua se reduce jI\flu~ntaefort\lri lor suplimentare in rosturileincleiate sub influenta variatiilor de u.midit~te;precum ~ilaconfectionarea d eclemente intinse ~iin:i6nele cele mai soiiCitate ale' ~rementelor incovoiatesau supuse laJla~ba,j,deoar~ce asHel este mai putin;po~ipila 0 coincidentaiIl aCi;ea.9isecHuri~.transversala '~lfrior.defecte. importa~te.1mbinarea' s,c,induril.ri, dtilapilor In elernentele incleiate se executa subforma de: ..' ._; imbinari,ca:p Iii cap (fig. IlL60,' 'a) folosite la bare comprima'te.Ta baredrepte moovoiate in zona cent rala slab tensionata si 111zona comprimata,precum ~i in zona mediana a : barelor ' curbe, careeste mai put in solici tata ~

Fig. III.59 - Grinzi din elemente lamelate Incleiate.

Fig. III.60 - Imbinarea elementelor inclelate:a


26/32

, fHI 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II!illII!iII!6 1 f t ! IIIH ze; iza ast fel incit, asigurindtransmiterea fortei taietoare(prin chertare) s~ se permi tsrotirea,Grinzile cu articula tii COI1-duc la -micsorarea momen telorincovoietoa're si deci la: rcdu-cerea importanta a consumuluide material lemnos:

z s

3. GRINZI, CONTINUEGrinzile continue se folosescca pane de acoperis ill cazultraveilor,.mari (6,Om) la caregrinzilecuseqiune simpla sintinsuficierrteattt sub aspectulrezistentei, cit' -si al defer-matiei.Grinzile continue se alcatuiescdin doi dulapi dispusi pe muehie (fig. IIL62}cu rosturile decalate dispuse de 0 parte si de alta a reazemelor in punctelede moment nul (x s; 0,21). In punctele de int rerupere a unui dulap se prevedeo prindere in cuie prirr-care .capatul dulapului intrerupt se fixeaza de eelcontinuu. Pentru c a a tit la grinzile cu articula .ti i c it s i la cele cont inue mo-mentele din pri~a deschidere, pe reazem si in dmp sint cu 15 . .. 20% mai

maridecit in deschiderile curente,peprima deschidere se intareste secriuneasau se micsoreaza deschiderea ,(prin contrafise).

Fig. IlI.62 - Grinda continua realizata eu sectiuuecompusa din doi dulapi dispusi pe, muchie: .II - schema griniii; b -- detalii elevajlc grind:),; c - detaJii de plangrind3; t l . . .. .s.ecti-u-ne.grlnda,

f. GRINZI ctf SUBUR~I , CONTRAl 'I~E$I SUBGRINzrPentru a putea uti liza grinii cu sectiunea simpla lapreluarea unorincarcarimai mari sepoate recurge la micsorarea deschiderii prin introducerea unor ele-r----= . __ mente speciale. .Inacest fel seobtin :~ < , T ' . r T T grinzi cu subursi (fig. III.63, a);" 1 1"2. ,'gr~nz~ C\l contrafise . (fi~. nl.63,~);I I gn.nzl . cu .subur~l!ll contrafise,,'(fig.HL63, c ) ;gri'il'ii 'cu snbgrinzi(fig. IIL63, d ).

,Astf~l 'de sisteme, de ,grinzl sefolosesc mai ales'la coristructia po-

t ~r,l~}'' 'f : : i ! : ~ ~ ; ; d ~ ~ : ' : n~ , ~ : : ; ~ , ~ :-r- ' ~ :- ' . " .N mului grinzii princ,ipale a unui capat

" 1 .i~;:IU~r~:: ~~r~~!tr~~~:;;:;'e~~~;i~:i~1 .j . J 2 - 1 peozpna maimare ~ide a micsoradeschiderea .de caleul a grinzii(fig. IlI.61).

'2

Fig. 111.63- Scheme de grinzi:1 -piIidi1j 2- stiJp; 3 -sub~ts;4 - s t. ibgriud:1;5 - con-trafi~~.

94

Fig. III.64 - DetaJiu de rczcmarc .c:grinda pe suburs :1 - f;:ind:i; 2 - suburs ; 3 - stilp; 4 - co:~d;'~roaba,

Fig, lJI.f.6 - Detaliu de rezemare agr - iuz iipe suburs ~icontrafisa :1 - s :inda; 2- suburs; 3 - contraflsa :4 - s coaba .

Fig. 111.65- Detaliu de rezemare agrinzii pe contrafisa '~ipe stilp:1 - g ri ,n da .; t~ s tl lP .i 3 - coatraljse ;4-- scoab~.

Fig. Ill .67 - Grinda eu contrafise ~i subgrinzi:1 - gr inda: 2 - subl i: ri nd~; 3 "";contr4tJ~c.

La. incarcarea grinzii.aceasta se deforrneaza Irnpreuna cu subursul, grindalucrind ca 0 grinda pe dona reazeme de, console, iar subursulca.oconsola.Sistcmul. degrinzi cu contrafise prevcde introducerea unorbare inclinate __con-trafisc - imbinateprinchentar-ecu sttlpii , re~pecMy .cu grinda(fig. llL65).Contrafisele miqb:r:eaza.deschidefeadc,cak:ul a grlnzii prin realizarea, unorreazeme interrnediare. Sistemul de contrafise-se. . reccmanda a, sefolosi lagrinzi incaroate uniform ,in toate vdeschiderile; in .caz contrar contrafiseleintroduc momente indoyoietoare .jmportante in srilpi.Uneori cele doua sisteme descrise anterior se pot cupla rezult lnd grinzicu subursi ~i cQn~rafi~e (fig. IU;66). A.vantajul sistemului co,n.sta:ln faptulca. grinda principals uu sc mai cherteaza, rezemarea contrafiseiJactndu-sepe suburs, iar subursul nu mai lucreaza "ca 0 consola (cazul grinzilor cusubursi), ci e sprijinit pe contrafise .Tot pentru a evita chertareagrinzii .la imbinarea cucontrafisele se poateutiliza sistemul cu eontraflse-si subgrinzi (fig. 111.67).5 . GRINZI COMPUSE PLINE

In cazul incarcarilor rnari, respectiv'al deschiderilor mari,:~olutiile enumer~ teanterior pent ru imbunatat irea .comportarii grinzilor cu sect iune vsimpla .devin insuficiente recurgindu-se . la gri;Qzic(j! llP!lSt ;. ,._ ' .~H _ ' .' .o .Grinzile- compuse-pline se-pot realizadin elementesupraIJus~.imbln:ateprinpane sau incleiere sau sub fonhade grinzt cornpuse euinima' pl, in:a,imbinate in cuie sau incleiate .95


27/32

Solutiile eu imbiniir iincleiate, datorita multi-plelor avantaje ee lepre-zinta,sint tot niai multfolosite in compara t ie eusistemele traditionale.a. Grinzi din"elementesuprapuse. Grinzile dinelemente. suprapuse seexecuta din lemn masivsau ecarisat, imbinat cupene sat! placute f lexi -bile, preeum ~i din scin-duri sau dulapi imbinatiprin iJleleiere.Grinzile com.puse dinelemente suprapuse imbi-natecu pene se.utilizeazala poduri din lemn, insafrecven ta fclosirii lor estemica. Se pot' execu ta dinlemn eearisat sau rotund

preferindu-se solutiile eu elementecompuse distantate intr~ ele, imbinarearealizindu-se eu c loturi (fig. 1I1.68). Spatiul dintre elementele grinzilorasigura protectia contra putrezirii printr-o buna aerisire si usearea dupaumezirea' datorita ploii si zapezii.Grineile compuse din elemente suprapuse tmbinate C1 I placule flexibile se pot

utiliza ca grinzi de planseu, pane de acoperis, talpi superioare la ferme (grinzieuza:brele) de deschidere mate. Se realizeaza din 2 sau 3 elemerrte suprapuseimbinate cu.placuteflexibile din lemn deesenja tare sau metalice (fig. 111.:69).Loeasurile Lse;exeeuta mecarrizatv-iarelemerrtelorde tmbinat IL se realizeazain pr~~la15ilio COrltrasageataeQnstnlctiva ,ee realizeaza incastrareaplacu telorin l()ta~tiri'(datotii:a:tefidihtei grinzilor+dea ieveni'la.pozitia dreapta),' ".Grinzile comp:Usedt'ft'SCrtduri;saudtilapi fncleiati'se utilizeaza eagrinzide plan$eU',pah'edeatopefj:~,' z~'brele' comprimate.pentruferme, iar sectiuneacompusa prin incleiere poale .servrla realizarea de cadre, arce etc., deoricef6trhe$i'idesthideri:.' "', '.. ". .... ". .'. . '. 'C ea mai tatronalagr4nda dim scinduri lii.cleiatc este cea alcatuita din ele-meritea~ezate;pelat, suprapuse, tie formardreptunghiulara saudublu Tin se'cfiurie (v; fig; In. 59). 'Grinzile se, executa prin incleierea sdndurilor geluite, .avind umidita teadeeelrhultJ5 ..: ,18%;eu; grosifneama;ximade 50mm, u.tilizind cleiurire-zistente la apa, Grinzile,sepo't tealizapractie 'deorice.Iungime saus~etitine.

a

;1

2 2Fig. UL68"'-' Grinzi compuse imbinatc ell cloturi:

a _' ~l~~~aJi~u n e r g ~ . i ~ z . i eompuse r~aliz.at~ din doua ~elemente_ suprapuse ;b - elevatia unei gt, ipz.i c ompuse r eal lz ata d in t re i e lemente s uprapuse jc - sec tluni degrinai eompuse reaIiz.ate din do ua , [(I:;>ectlv trei elementesuprapuse din Iemn ecaelsat : d - s ec ti un i de g rinz i c ompuse r eal iz ate d indoua, respect tv trei elemente suprapuse din lemnrotund ; 7-pene (c101ur i) ;

2 - buloane .

f 0.21 t

' . ' . ' " ' . . . ., ' ' i . , . " . '~ . : :t : t + = t . ' , " ' ~ ' . ~ ~Fig. III.69 - Grinzi compuserealizate dip. elemente supra-puse imbinate cu' pene flexi-'bilelamelare: 'a -d in dc ua eiemente suprapuse ;b > ; - - . din (rei el~!llinte ~uprapuse,~,o ~ : :

96

Pentru a asigura rigidita teagrinzii, inaltimea h trebuie safie: 'h = (~... 1 1 0 ) ' l

unde l este deschiderea,Pentru a asigura stabilita-tea grinzii trebuie respeetate

conditiile: h lb ~ 6 ~i hl/bl ~ 6,unde h ~i hI sint inaltimilesectiurrii, respeetiv a inimii,iar b si bl sint latimile secti-unii, respeetiv a inimii.b. Grinzi eu inima plina, Infunctie de Imbinarlle .jitilizate

aeestea pot fi: grinzi cu inimaplina din scinduri incrucisatebatute in euie sau grinzieu inima plina realizate prin tncleiere.Grinzi eu inima plina din scinduri lncrucisate. Se folosese la acoperisuri

eu panta mica (P ~ 10%) si la desehideri relativ miei (6 . .. 12m). Pot fide forma dreptunghiulara (fig. III. 70,a), trapezoidala eu doua pante (fig. III.70, b), sau eu 0 singura panta (fig. 111.70, c). 0Inaltimea grinzilor pepin de de deschidere si de forma : astfel inaltirnea

rnaxiNa h a grinzilor eu talpi paralele, a eelor trapezoidale eu 0 singura pantala mijloeul desehiderii ~i a eelor cu doua pante la 1/4 din deschidere, seia eel mult 1/ 9 din desehidere. Inaltimea la reazem h' la grinzile trapezoidaleeu doua pante si in1Htimea minima h',la grinzile trapezoidale cu. 0 singurapanta trebuie sa fie eel putin . 1 / 2 din tnaltlmca grinzii la mijloeul desehiderii.In cazul unei tnaltim! mai mici pe reazem, asezarea euielor inpanoul de lareazem este mai greu de realizat~i rigiditatea grinzii se micsoreaza multoElementele prineipale ale grinzii sint : tlilpile, inima si nerouri le de r igi -dizare. Talpile si .nervurile se fixeaza de inima eu ajutorul euielor.Tiilpile superioare ~i cele inferioare ale grinzilor (fig. 111.71) se executa

din scinduri sau dulapi de aceeasi sectiune, eu grosimea de 3,8 ....5 ,8 em silatimea de 15 ... 22 em. Inima se realizeaza din doua rinduri desctnduri.Inclinate fa ta 'de talpa inferioara stil:Iun unghi de 30 ... 45.0 Grosimea scin-durilor inimii este' de 1,8 ... 2,4 em, ipr,latiinea de eel putipJf em; .In eazulunei latimi mai mici a scindurilor, ,numarul rosturilor inimii creste si, caurmare, creste '~i numanulcuielor, cate nu Iucreaza.Nervurile iniermediare de rtgUitare ise .ntonteaza ia di~tanta .de 118... 1/10

din deschidere : grosimea lor este aceeasi eu grosimea scindurilor-talpii, iarlatimea, de douaQri mai mica. ' ,Nervur ile de rigidi zare de la reazeme eonstau din fururi si eclise eu aceleasisectiuni ea si scindurile talpii.Rolul nei-Xurirore~te-s;{m1irea sta.r:igldita t~a inimii ~i:s~distrjbuie incarcarealocala iptretalpa .superioara. ininia ~i talpa infrioaia. . ."' . ,1mbinarea talpii supericare coniprimate se face cap la cap, iar pentruasigurarea rigiditatii in planul grinzii, talpile sc acopera ell doua.eclise fixate

eu buloane de strrngere. Imbinarea ta'lpii inferioare-se realizeazii de obieeila mijloeul desehiderii grinzii (unde eforturile de luneeare sint mici) prin

1/ 2 Q

cFig. III.70 - Tipuri de grmzi eu inirna plina, dinlemn.

97


28/32

2 f ij. t m m W @ _ W $ } ,4 1 13 Iflg . . . . . If.. ... . I

5 1-1 f 2-2 J-J5

b

~i'. ,V1/

intermediul a dona eclise ~i 0 furura care se fixeaza .de talpa cu buloane saucuie cu diametre mari (diametrul tijelor si numarul Ior rezulta din calcul),Marginea inimii intrerupte se fixeaza de talpa cu ajutorul unor rigle speciale,imbinate C~lcuie de inima ~i talpi (fig. III. 72). I)Grinzile cu inima plina din scinduri in~~uCi~ate preiau solicitarea de tnco-voiere din lncarcarile exterioare prin eforturi norrnale care apar In talpi(~ig. IIL73), i ar inima lucreaza 'la efortur i de lunecare,D;irnt(nsiona1';e~alpilor grinzii in sectiunea de efort maxim se face la soli-c itar ile : .

98

J

Fig. IH. 71- Orinda ell ir iima plina r eal iz at a d in sclnduri incruc isat e :a - vcdere ; b - se ct iun i ; 1 ~ t alpa : 2 - i nimA ;, 3 - nervu rt , de r igidizare; 4 - eclise;5 _ 'f urMA; 6 ; ;: _' cu ie .

8T= C =Milfo.

7 f

Talpa intinsa se verifica cu rela tia :Tcr.,= -- '"cr a" [daNJcm2J . (III. 78)A net

Fig. III . 72 - , l'mbinar!"1 de prelungire a tAJpii inferioarela 0 grindll. euInima plinll. reaJizatll. din scindur.i incrucisate :

1 - ini~A din sci:n?;uri Incrucipte; 2 - Ul,pi j 3 - eclise; 4"':" Iurura: 5 - rigle de soli-darizare j 6 - nje de r czi st enl a.; 7 - cui e de solidarizare j 8. - 'montant de rlgldlaare,

Talpa comprima ta se verifica cu rela tia :ccr


29/32

a 1 2 J

Numarul de cuie pe unitatea de lun-gime, luind in consideratie doua secti-uni de forfecare se stabileste cu for-mula:(111.81)

unde T';;! este efortul capabil minimcare se de te rmina pe baza incovoieriitijei sau a strivirii inimii sau talpii, indaN; iar 0,8 - un coeficient care tineseama c a o parte din cuie patrund inrosturi,b In exploa tare grinzile cu imma

Fig. III.74 - Grinda incleiat a en inima pl ina din scindur i inc ruc isate prez intaplina, realizata din plaeaje: deformatii mari datorita tmbinarilor

a - elevatte: b -.se ct iune; 1 - t alpa. din sc tn dcr+: prin cuie.2 - inima d in p la ca j i J - nervu ra de r lg td izar e i4 - diagonal. de rigldlzare. Gr inz i cu in ima pl ina , inc le ia te . Grin-zile inc1eia te cu inima plina seutilizeazala acoperisuri cu deschiderea pma la 15 in. Forma grinzilor incleiate esteasemanatoare cu cea a grinzilor cu inima din scinduri incrucisate (drept-unghiulare, trapezoidale cu una sau doua pante). Talpile stnt executate dinscinduri, iar inima din placaj cu grosimea de eel putin 10mm (fig. 111.74).Pentru marirea stabilitatii inimii subtiri se prevad nervuri de rigidizare,la distante de 1/8 din deschidere, precum ~i in dreptul reazemelor. In panoulde reazem in care inima este mai solicitata, se executa, de obicei, 0 diagonals

de rigidizare care lmpiedica flambajul inimii. Prin incleiere grinda cu inimaplina lucreaza ca un element cu sectiune unitara.Calculul gri1~zii ia in considerare faptul ca, in conditiile de mai sus inimapoate pre lua ~i e forturi un itare normale, De asemenea trebuie avut in vedereca sectiunea este.compusa din doua materiale: lemn si placaj, cu module deelasticita te diferite.Verificarea grinzii se face la moment lncovoietor, Iorta taietoare ~ideformatie, cu relatii le :MGe, =--- .;;;al' [daN /cm~ ;W!Joana,.

unde: fe,.;;;fatl, [cm] ,-r = QS,ranB'. . 'l' 'P rdaN/cm~;ttl bl tTa~8/.; ....,;::.a I (III.82)

1 1 +1 Eplt=;'ra,l's/. =, s cl ru lu ri p la ca ; - -. -;EsdMU7\

TX! _ 21Iran.!." I,aos!. - __ h -.Coeficientul e tine seama de posibilitatea pierderii stabilitatii inimii subtiridin placaj si este dat de rela tia :

(6~' .).'P =Y . ; ; ; 1 (111.83)in care : a p este grosimea placajului inimii; iar b - distan ts intr e nervnri lede rigidizare.100

6&GRINZI CU zABRELE (FERME)

Grinzile cu zabrele se folosesc in special ca ferme de acoperis pentru des-chideri tntre 10 si 40 m. Ca forma pot fi: triunghiulare (fig. 111.75), dreptun-ghiulare (fig. 111.76), poligonale (fig. 111.77), sau cu talpa superioara curba(fig. 111.78).Alegerea sistemului constructiv al fermelor se face infunctie de deschidere,de sortimentul de lemn disponibil, de cerinte functionale, de tipul invelitorii,de tipul imbinarilor si de posibilitatile de dispunere a montantilor ~i a dia-gonalelor. Barele care delimiteaza conturul fermei se numesc talpi, respectivtalpa' superioara ~i talpa inferioara. Barele verticale se numesc montanti,iar celeinclina te diagonale (v. fig. 111.43). Intersectia dintre talpa, montant~i diagonala se numeste nod si se realizeaza cu mijloacele de imbinarearatate. 0La grinz ile cu zabrele este necesar ca toate incarcarile s a fie concentratein noduri, deoarece sarcinile cafe actioneaza intre noduri produc. ~i efortur ide incovoiere ale barelor.Calculul [ermelor se face in ipoteza nodurilor articulate cu toate c a talpiletree continuu prin noduri. Daca ferma are deschidere mare ~i talpile trebuieprevazute cu imbina r ide prelungire, acestea nu se dispun la talpa superioara

itV V L 2 1 X r > < J \ f \ NI' l= 1( J. .2m I+ t f \ f S J \ V l MI 1-~/l.. 18m I~ l"\1+--~--~-~4---+

Fig. III.75 - Ferrne triunghiulare:1 - talpa supertoara : 2 - talpa Inferlcara ; 3 - mon-t an t ; 4 - di agc nala ; 5 - no d.

Fig. II I. 76 - Ferme dreptunghiulare,

Fig. III.77 "7 Ferme poligonale, Fig. III.78 - Fe rme eu t alpa supe rioar a curba,

101


30/32

ein primul panou de la reazem sau coama, pozitionindu-se in panourile curentela distanta de aproximativ 0,2 din marirnea panoului, fata de nod.Lungimea de flambaj a barelor comprimate se considera egala cu distantadintre noduri,Pentru ferrne cueforturi mari inz5.brele, nodurile trebuie centrate; seadmit noduri descentrate la tipuri de ferme cu zabrele slab solicitate (fermecu talpa superioara curba sau ferrne cu deschideri, travei si incarcari mici).Momentul incovoietor ceapare din descentrareeste preluat in intregime detalpa.In functie de consumul de metal utilizat la alcatuirea fermelor, acestease potgrupa in: ferme din lemn cu consum rnic, mediu sau mare de otel,a. Ferme cu consum mic de otel, Sint realizate din scinduri sau dulapiavind talpile din doua sau trei elemente intre care patrund diagonalele simontantii, care sint realizati din unul sau doua elemente (fig. IlL79). Metaluleste utilizat in imbinari, sub forma de cuie si buloane. Consumul de metalla aceste tipuri de ferme variaza intre 15 ~iIi din greuta tea fermei. Avindin vedere ca tijele sint elemente de imbinare cu capacitati portante reduse,aceste ferrne se folosesc la deschideri nelativ mici. (10 ... 12m).b. Ferme cuconsum mediu de otel. Sint realizate din lemn masiv ecarisatsau rotund, cu Imbinari prin chertare, Montantii tensionati stnt din otel-beton (fig. IlL80). Consumul de metal la aceste tipuri de ferme este de12... 20% din greutatea fermei. Deschiderile utilizate stnt de 12... 24m.c. Ferme cu consum mare de otel, Sint ferrne care au barele comprimatedin lemn (prezinta 0 comportare mai sigura la compresiune) si cele tensionatedin otel (avind in vedere comportarea mai slaba a lemnului la intindere).Consumul demetal este de 20 ... 40% din greutatea fermei, fermele acoperinddeschideri pina la 40m. Imbinarile la aceste tipuri de ferme se executa eu

piese metalice de capacitati portante mari (fig. IlL81), ceea ce conduce lautilizarea unor tipuri de ferme cu distante mari intre noduri.

' r Im1-1

3'

~ JDelol t"l A'Fig. III.79 - Ferma din lemn eu eonsummiede otel;

1 - montant j 2 - diagonala j 3 - talpa. Inferioara j 4 - bulon j 5 - cute.

102

JPefnllill .A' \Defoliul.8J 3'

67Dt!Ultill. D,'. d \Fig. II1.80 - Ferrna din lemn eu eonsummediu e otel:

1 _ ta ]p ,

2

Fig. III.8l - Ferma din lemn eu eonsummare de otel:1 _ t alpa. supe rio ara d in lemn ; 2 ~i 3 - t alpa in fe rloar a d in ole )j 4 - diagon ala di~ lemn;5 - mcntant d in ol eJ; 6 - proW me tal ic ; 7 - aubgrinda din Iemn ; 8 - carton bitumat ;9 _ c ut ie d e r ezemare din plat band e ; 10 - bulo ane ; 11 - do rn ; 12 - plat ban de , 103

8 7M/1liul.A"


31/32

7, CADRE~I ARCE

Cadrele sint sisteme constructive alcatuite din stilpi si rigle sau ferme careformeaza 0constructie unitara. Cadrele sepot realiza cu inimaplina, in sistemulcadrelor cu trei (fig. 111.82, a) sau cu doua articulatii ( fig. 111.82, b ) si insistem de cadre cu zabrele (fig. 111.82, c) .Stilpii cadrelor se realizeaza din sectiuni simple sau compuse in functiede marimea solicitarii, Pentru asigurarea stabilitatii transversale a cadrelor

dublu articulate, nodul de reazem al fermelor pe stilpi se contra vintuiestecu 0 contrafisa pentru a realiza un nod rigid.Pentru calculul sectiunii curente se tine seama e a solicitarea este de inco-voiere cu compresiune.Arcele sint sisteme constructive care reazema pe fundatii, ziduri sau stilpi,

unde transmit in afara de reactiunile verticale si reactiuxi orizontale (impingeri).Arcele se pot realiza sub forma de arce cintru dublu articulate (fig. 111.83, a)alcatuite din laniele de sdnduri batute in cuie, arce triplu articulate cu inimadin sdnduri incrucisate (fig. III. 83, b ), arce cu zabrele triplu articulatealcatuite din ferme cu zabrele avind talpa superioara curba (fig. 111.83, c)sau cu doua pante (fig. 111.83, d) .Problemele ridicate de realizarea arcelor de deschidere mare constau indetaliile de articula tii, de coama sau reazem ~i necesitatea contravintuirii

lor cu contravintuiri verticale pentru evitarea pierderii stabilitatii,Arcele prezinta avantajul unor consumuri mici de materiale ~iposibilita tearealizarii de deschideri mari.

I-I@ il G ! i ; ~

o

Fig. IlI.82 - Cadre din lemn:a - cadru t riplu art ic ulat c u inim. 1l . d in s cindur i fncruc ls ate ; b - c ad ru dub lu articuJat Cr lgla realizata dintr-o grlnda c u i nima pltna din sctnduri Incrucisate ; c - cadru dubluarticulat cu rigla realizatA. dintr-o Ierma de lemn cu consum mediu de otel.

104

'q

c

~==,===~=====,===~f~jl[~.+ - ~~_::.1 _,..., ___:~+7 1 " " , I

b dFig, IlL83 ;- Arce din lemn:

a - arc c lntm : 1- C dona rtnduri de Iamete: 11 - C t rei r indur i de lame le ; 111 - C patru rinduri de lamele;b - arc triplu a rt ic ul at c u t iran t, rea li za t dm doua grinzi ell, talpa superioara curba, Cll inima din sctnduri In-crucisate ; c - arce triplu art iculate, din cite doua grinz!' cu dbrele, ell talpa superioara curba ; d - arc tripiuartlculat, din doua ferme triungbiulare.

8, STABILITATEA SPAPALA. A CONSTRUqULOR DIN LEMNElementele de constructii descrise anterior (grinzi cu inima plina, cu zabrele,

cadre, arce) sint elemente plane capabile s a preia numai incarcari actionlndin planul lor. iar in unele cazuri, in functie de rezemari, numai forte verticalecuprinse in planul lor.Constructiile in ansamblu trebuie insa sa poata prelua orice fel de actiuni,din orice directie si sens, ce pot sa apara in timpul exploatarii, respectiv amontajului,Stabilitatea generala a constructiilor de Iernn realizate din elemente plane

se asigura prin contravintuirea lor.Stabilitatea transversalii se asigura printr-un element rigid in acoperis(fig. 111.84, b ) pe care sa se rezeme capatul superior al stilpilor, elementrezemat pe frontoane rigide (sau la lungimi mari de constructii si pe peretiitransversali intermediari).Un astfel de element il constituie 0 grinda cu zabrele longitudinala, dispusa

in planul acoperisului sau al tavanului cind exista tavan suspendat, avindalcatuirea :- talpa inferioara : cosoroaba :- talpa superioara : una dintre pane ce poate fi mai puternica daca estenecesar;- montantii: talpile superioare ale elementului plan de rezistenta saugrinzile tavanului :- zabrele: elemente introduse special, din lemn sau metal.

105


32/32

o

'~III

Fig. 1l1.84- Contravintuiri: _ transversale ; b - lo ng it ud in al e; 1 - f ro nt on ; 2 - c on tr av i: nt ui re transversala j 3 - contravlntulre vet.:JIt icali l; : 4 - contravlntuire JongitudinaJA.

Frontoanele rigide pe care se descar

Constructii lemn - carte

Documents

Transcript of Constructii lemn - carte