Dimensiorare sarpanta

7/30/2019 Dimensiorare sarpanta

1/13

Lucrare de diplom Calcul arpant

Note de calcul

Calculul acoperiului arpant


2/13


Evaluarea ncrcrilor

a. Permanente

igl tondach twist Gt 0.36kN

m

2=

b. Variabile

Evaluarea zpezii:

pe acoperi:

zpada pt zona Oradea: S0k 1.5kN

m2

=

Sk i Ce Ct S0k= i

i = coeficient de form pentru ncrcarea din zpad pe acoperi cu 2 pante conf. CR 1-1-3: 2005

pentru 30=

din tabel 3.1: 1 0.8= 2 0.8 0.8

30+ 0.814==

Ce = coeficientul de expunere - expunere total

Ce 0.8=

Ct = coeficientul termic - acoperi cu termoizolaie uzual

Ct 1=

Cazul 1 de distrubuie a zpezii:

Sk 1 Ce Ct S0k 0.96kN

m2

==


Sk 0.51 Ce Ct S0k 0.48kN

m2

==


m2

==



m2

==

Sk 0.51 Ce Ct S0k 0.48kN

m2

==

Cel mai defavorabil caz pentru zapad este Sk 0.98kN

m2

=


3/13


Evaluarea vntului:

Conf. NP-082:2004, avemacoperis cu 2 pante.

zc 7.70m=

W z( ) q

ref

C

e

z( )C

p

= qref

q

ref

0.5kN

m2

= pt zona Criana

Ce(z) =factorul de expunere la naltimea z deasupra terenului

Ce z( ) Cg z( ) Cr z( )= Cg

factorul de rafal Cg z( ) 1 g Vq+ 1 g2 I z( )+== 1 g Vq+ 1 g2 I z( )+=

Iz

1

ln7.70

0.05

0.199== g 3.5= factorul de vrf

Cg

1 g2Iz

+ 2.39==

factorul de rugozotate Cr z( ) Kr2

z0( ) lnz

z0

2

= Kr

Kr 0.19=

Cr Kr2

ln7.7

0.05

2

0.916== Ce Cg Cr 2.189==

Presiunea vntului pe zone:

Zona F: WF 0.5kN

m2

Ce0.7 0.766kN

m2

==

Zona G: WG 0.5kN

m2

Ce0.7 0.766kN

m2

==


4/13


Zona H: WH 0.5kN

m2

Ce0.4 0.438kN

m2

==

Zona I: WI 0.5kN

m2

Ce 0.4-( ) 0.438-kN

m2

==

Zona J : WJ 0.5kN

m2

Ce 0.5( ) 0.547kN

m2

==

Cea mai mare valoare pentru vant: Wz 0.77kN

m2

=

Verificarea cpriorului

a. Date iniiale

b

c

10cm= limea seciunii

hc 15cm= nlimea seciunii

d 80cm= distama dintre 2 cpriori

lef 3.20m= lungimea de calcul

I

bc hc3

122.813 10

3 cm

4== modulul de inerie

E0.05 9000N

mm2

= modulul de elasticitate

30= unghiul de nclinaie

b. Evaluarea ncrcrilor

element tigla sipci folie astereal caprior

grosime [cm] - 3,8 0,2 2 15

greutate specifica kN/mc 6 6 6

kN/mp (kN/m la caprior) 0,36 0,053 0,0012 0,12 0,09

gk.c cos ( ) d 0.36 0.053+ 2 0.0012+ 0.12+( )kN

m2

0.09kN

m+ 0.461

kN

m==

Variabile

element: Zapada

kN/mp 0,98

Sk.c d0.98kN

m2

cos ( ) 0.679kN

m==


5/13


c. Calculul eforturilor de dimensionare

Momentul din ncrcarea permanent

Mg.k.c gk.c

lef2

8

0.59kNm==

Fora tietoare din ncrcarea permanent:

Vg.k.c gk.c

lef

20.737kN==

Momentul din ncrcarea variabil:

MS.k.c Sk.c

lef2

80.869kNm==

Fora tietoare din ncrcarea variabil:

VS.k.c Sk.c

lef

21.086kN==

Calculul eforturilor din combinaia fundamental cu efectul cel mai defavorabil:

Md 1.35Mg.k.c 1.5MS.k.c+ 2.1kNm== momentul ncovoietor de calcul

Vd 1.35Vg.k.c 1.5VS.k.c+ 2.625kN== fora tietoare de calcul

d. Calculul la ncovoiere

m.d fm.d ( efort unitar normal datorat momentului incovoietor de calcul M.d )

W

bc hc2

6375cm

3== modulul de rezisten al seciunii

m.d

Md

W5.6

N

mm2

== efortul unitar normal rezultat

fm.k 22

N

mm2= rezistea caracteristic a lemului la efort unitar normal pentrulemn clasa C24

m.crt 0.75E0.05

bc2

hc lef

140.625N

mm2

==

rel.m

fm.k

m.crt

0.396==

kcrit 1.0= ( pentru .rel.m


6/13


fm.d

kmod kcrit fm.k

M11.846

N

mm2

==

m.d fm.d 1=

e. Calculul la forfecare

Sy

bc hc2

8281.25cm

3==

d

VdSy

bc I0.263

N

mm2

==

rezistenta caracteristica a lemnului: fvk 3.0N

mm2

=

rezistenta de calcul a lemnului: fvdkmod fvk

M1.615

N

mm2

==

d fvd< 1=

f. Calculul la starea limita de deformatie in starea initiala:

uinst.s

5

384

Sk.c lef4

E0.05 I3.662mm==

sgeata admisibillef

30010.667mm= uinst.s

lef

300< 1=

g. Calculul la starea limita de deformatie in starea final:

uinst.g

5

384

gk.c lef4

E0.05 I2.486mm==

kdef.g 0.8= kdef.s 0.25=

ufin.g uinst.g 1 kdef.g+( ) 0.448cm==

ufin.s uinst.s 1 kdef.s+( ) 0.458cm==

ufin ufin.g ufin.s+ 0.905cm==

sgeata admisibil

lef

200 1.6cm=


7/13


ufin

lef

200< 1=

Verificarea panei

a. Date iniiale

bp 15cm= limea seciunii

hp 20cm= nlimea seciunii

d 2m= distana pe care se preia ncrcare


I

bphp3

121 10

4 cm

4== modulul de inerie

E0.05 9000N

mm2


30= unghiul de nclinaie al cpriorilor


Pana va prelua ca i ncrcare concentrat ncrcarea transmis de cprior, pe distana de calcul i pe deschidereade calcul. Astfel, ca i schem static, pana va fi o grind simplu rezemat i ncrcat cu fore concentrate astfel:

Permanente

lef

80cm5.062= capriori care reazem pe pan

gk.p bphp6kN

m3

0.18kN

m== greutatea proprie a panei pe metru liniar

Pk.p gk.c d 0.922kN== fora transmis de cprior pe pan din greuate permanenta

Variabile

fora transmis de cprior pe pan din zpadSk.p Sk.c2m 1.358kN==

c. Determinarea forturilor de dimensionare


Mg.k.c 2.86kNm=

Forta taietoare din ncrcarea permanent:


8/13


Vg.k.c 2.36kN=


MS.k.c 3.6kN m=

Forta taietoare din ncrcarea variabil:

VS.k.c 2.89kN=

Calculul eforturilor din combinatia fundamental cu efectul cel mai defavorabil:


Vd 1.35Vg.k.c 1.5VS.k.c+ 7.521kN== fora tietoare de calcul



W

bphp2

61 10

3 cm


m.d

Md

W9.261

N

mm2

== efortul unitar normal rezultat

fm.k 22 N

mm2

= rezistea caracteristic a lemului la efort unitar normal pentrulemn clasa C30

m.crt 0.75E0.05

bp2

hplef

187.5N

mm2

==

rel.m

fm.k

m.crt

0.343==



9/13


d

VdSy

bpI0.376

N

mm2

==


mm2

=


M1.385

N

mm2

==

d fvd< 1=


uinst.s

5

384

Sk.c lef4

E0.05 I12.944mm==

sgeata admisibillef

30013.5mm=

uinst.s

lef

300< 1=


uinst.g

5

384

gk.c lef4

E0.05

I1.794mm==





sgeata admisibill

ef200

2.025cm=

ufin

lef

200< 1=

Verificarea popului

a. Date generale

Lemn clasa de calitate C22 - lemn de rasinoase fc.o.k 22

N

mm2=

h 10cm= inlimea seciunii


10/13


b 10cm= limea seciunii

d 3.75m= distana pe care se preia ncrcare

An hb 100cm2

== aria seciunii

l 1.45m= lungimea popului

E0.05 9000N

mm2


Ibh

3

12833.333cm

4== momentul de inerie

b. ncrcrile pe pop

P 5gk.c0.8m dbphp6kN

m3

+ 2.519kN==

Q cos ( ) d4.8m0.98kN

m2

15.277kN==

c. Calculul la compresiune n lungul fibrelor

iI

An

0.029m==

lf l 1.45m== lungimea de flambaj lf

i50.229==

c.crt 2

E0.05

2

35.207N

mm2

==

kmod 0.6= (ncrcare penmanent>10 ani, clasa 1)

M 1.3= ( la strile limit ulme pentru combinaia fundamental, pentru lemn i materialederivate din lemn )

fc.o.d

kmod

Mfc.o.k 10.154

N

mm2==

rel

fc.o.d

c.crt0.537==

rel 0.537= intervine flambajul pentru ca rel 0.5> 1=

k 0.5 1 0.2 rel 0.5-( )+ rel2

+ 0.648==

kc1

k k2

rel2

-+

0.99==


11/13


c.o.d1.35P 1.5Q+

An

2.632N

mm2

==

c.o.d

kc fc.o.d

1.0 1= dimensiunile iniiale verific!

Grinzile planeului din lemn pentru mansard

a. Date iniiale

bg 15cm= limea seciunii

hg 20cm= nlimea seciunii

d 75cm= distama dintre 2 grinzi


Ibg hg

3

121 104 cm4== modulul de inerie

E0.05 9000N

mm2



element podina folie vata min. polistiren rigle lemn placi rigips

grosime [cm] 3 0,2 10 10 15 1,25greutate specifica kN/mc 6 1,2 0,28 6

kN/mp (kN/m la rigle) 0,18 0,001 0,12 0,0028 0,9 0,106

gk.c d 0.18 2 0.001+ 0.12+ 0.01+ 0.106+( )kN

m2

0.9kN

m+

1.214kN

m==

Variabile

element: Utila

kN/mp 0,75

Sk.c d2kN

m2

1.5 kNm

==

c. Calculul eforturilor de dimensionare


Mg.k.c gk.c

lef2

82.488kNm==

Fora tietoare din ncrcarea permanent:


12/13


Vg.k.c gk.c

lef

22.457kN==


MS.k.c

Sk.c

lef2

83.075kNm==

Fora tietoare din ncrcarea variabil:

VS.k.c Sk.c

lef

23.038kN==

Calculul eforturilor din combinaia fundamental cu efectul cel mai defavorabil:


Vd 1.35Vg.k.c 1.5VS.k.c+

7.874kN==

fora tietoare de calcul



W

bg hg2

61 10

3 cm


m.d

Md

W

7.972N

mm2

==

efortul unitar normal rezultat

fm.k 22N

mm2

= rezistea caracteristic a lemului la efort unitar normal pentrulemn clasa C22

m.crt 0.75E0.05

bc2

hc lef

111.111N

mm2

==

rel.m

fm.k

m.crt

0.445==



13/13


d

VdSy

bc I0.221

N

mm2

==


mm2

=


M1.385

N

mm2

== d fvd< 1=


uinst.s

5

384

Sk.c lef4

E0.05 I5.839mm==

sgeata admisibillef

30013.5mm=

uinst.s

lef

300< 1=


uinst.g

5

384

gk.c lef4

E0.05 I4.723mm==





sgeata admisibillef

2002.025cm= ufin

lef

200< 1=

Dimensiorare sarpanta

Documents

Transcript of Dimensiorare sarpanta