Universitatea "Politehnica" TimisoaraFacultatea de Constructii

Proiect arpant din lemn

Nume i prenume: ZIMBRU MARIANAProfesor coordonator: .l. dr. ing. FEKETE-NGY LUMINIADisciplina: Construcii din lemnSpecializarea: Construcii Civile, Industriale i AgricoleAn de studiu: IIIAn universitar: 2011-2012

BORDEROU

A, Parte scris:1. Foaie de capt2. Borderou3. Tema proiectului4. Memoriu tehnic 5. Note de calcul6. Extras de material lemnos

B. Parte desenat:

1. Plan arpant Sc 1:502. Seciune transversal Sc 1:503. Sectiune longitudinal Sc 1:504. Detalii de noduri Sc 1:20

TEMA PROIECTULUI

S se proiecteze elementele structurale ale unei arpante din lemn peste o cldire de locuit situat n localitatea Tur judeul Satu Mare avnd urmatoarele date : Regim de nlime : P+ 1E Structura de rezisten alcatuit din zidrie portant , cu ziduri longitudinale nvelitoarea este din igl tip solzi pe un rnd Dimensiunile n plan ale cldirii : L=10.30 m , L tot =20.30 m

MEMORIU TEHNIC-JUSTIFICATIV

Construcia este amplasat n localitatea Tur din judeul Satu Mare, strada Piaa Eroilor, nr. 27. Cldirea are dimensiunile n plan de 10,30x20,30 m i un regim de nlime P+1E. Fiecare nivel are o nlime de 2,80 m iar nlimea arpantei este de 4,90 m rezultnd nlimea totala a cldirii de 10,50 m deasupra cotei parterului.Soluia constructiv aleas pentru acoperi este de arpant cu scaune, n dou ape avnd unghiul de nclinare al cpriorilor =40 . Datorit structurii de rezisten pe elemente structurale longitudinale i a deschiderii mari (distana interax de 10 m) s-a considerat soluia unei arpante cu un pop central ( care preia ncrcrile de la coam ) si doi popi nclinai cu unghiul ( care preiau ncrcrile de la panele intermediare ). Pentru a reduce ncrcarea preluat de popii nclinai se prevd doi arbaletrieri. Popii sprijin pe tlpi aezate pe planeu i prinse de acesta prin intermediul unor musti lsate din planeu. ntre tlpi i planeu se prevede o hidroizolaie pentru a proteja lemnul. Pentru mbinrile: cprior-cprior, cprior-pan, popi-cleti, cprior-cleti se folosesc conectori mecanici (cuie, buloane, scoabe) Soluia aleas pentru nvelitoare este de igl solzi pe un rnd. Tigla sprijina pe sipci care de asemenea sunt prinse de astereala din scandura de 2.4x15 cm care sprijina pe caprior si sub care se aflta termoizolatia

Distana dintre fermele astfel realizate (travea) este de 3,00 m, iar distana dintre cpriori este 1,00 m. Elementele arpantei sunt realizate din lemn de rinoase clasa I de exploatare i clase de rezisten C35 (cpriori) i C40 (pane i popi).n urma predimensionrii i a verificrilor de ncovoiere, sgeat i tiere au rezultat dimensiuni ale seciunii transversale ale cpriorilor de 150x170, pentru pane 150x250 i pentru popi (compresiune paralel cu fibrele i flambaj) de 150x150.

NOTE DE CALCUL

a) Aciuni din zpad uniform distribuite pe suprafaa acoperiului

Acest tip de aciuni se calculeaz conform CR/EN 1991 1-3.n funcie de panta acoperiului, ncrcarea din zpad poate fi:-Sk, pe toat suprafaa acoperiului-Sk = i ce ct s0,kce reprezint coeficientul de expunere al construciei, n funcie de care poate avea valorile:0,8 expunere complet1,0 expunere parial1,2 expunere redusct reprezint un coeficient termic. n cazul n care construcia este termoizolat, acest coeficient are valoarea 1.i reprezint coeficientul de form al acoperiului. Acesta difer pentru pante diferite ale acoperiului sau n funcie de unghiul de nclinare al acoperiului.s0,k coeficient care ine cont de zona n care este amplasat construcia.Pentru pant a acoperiului nclinat cu unghiul = 40 fa de orizontal 1 = 0.5332 = 1.6Pentru o locuin amplasat n judeul Satu Mare So,k = 1.5kN/m2Pentru o locuin prevzut cu termoizolaie, expus parial Ce = 1Ct = 1Sk = 0.533 1 1 1.5 = 0.80kN/m2Sk = 1.6 1 1 1.5 = 2.4kN/m2Sk = 0.533 0.5 1 1 1,5 = 0.4kN/m2

b) Aciuni din vnt uniform distribuite pe suprafaa acoperiului

w(z) = qref ce(z) cp kN/m2Pentru o locuin amplsat n judeul Satu Mare qref = 0.5 kN/m2Pentru o locuin cu expunere parial ce(10,50 m) = 1.70mprirea acoperiului n zone de aciune a vntului se face n urmtorul mod:

e=min(L=20 m, 2H=21.0 m)= 20 mAF = 10 m2AG = 20 m2

G H J I AH = 60 m2

L-e/2AI = 40 m2AJ = 60 m2

e/10 e/10Cpe,1F = 0.7Cpe,10G = 0.7Cpe,10H = 0.4Cpe,10I = -0.4Cpe,10J = -0.3

Cpe,1F = -0.5Cpe,10G = -0.5Cpe,10H = -0.2

W(10.30) = 0.51.7 0.7 = 0.595 (F,G)W(10.30) = 0.5 1.7 0.4 = 0.340 (H)W(10.30) = 0.5 1.7 (-0.4) = -0.340 (I)W(10.30) = 0.4 1.7 (-0.3) = -0.255 (F,G)

W(10.30) = 0.5 1.7 (-0.5) = -0.425 (F,G)W(8.80) = 0.5 1.7 (-0.2) = -0.170 (H)

c) Aciuni din greutatea nvelitorii i cprioruluiGk = Gk nvelitoare + Gk astereal + Gk izolaie = 0.65 + 0.15 + 0.09 = 0.809 kN/m2gck = 0.809 1 cos 40 = 0.619 kN/msck = 0.8 1 cos2 40 = 0.469 kN/msck = 2.4 1 cos2 40 =1.408 kN/mwck1 = 0.595 1 = 0.595 kN/mwck2 =0.34 1 = 0.340 kN/mukc = 1 cos 40 = 0.766 kNCombinaia de ncrcri cea mai defavorabil este urmtoarea :SLU : 1.35 gck+1.5 skc + 1.5 0.7 uck=1.35 0.619+1.5 1.408+1.5 0.7 0.766 =1.447 + 0.804

I. Predimensionare i verificare cpriori

1. Verificarea la ncovoierem,dfm,dfm,d=kmod kcrit k1s fm,k /Mkmod =0.6 kcrit =1k1s =1fm,k =35N/mm2M =1,30fm,d = 0.6 1 1 35 /1.3 = 16.15 N/mm2m,d =Md/Wc Pentru a putea calcula Md trebuie s considerm valorile aciunilor i combinaia cea mai defavorabil a acestora.

Acum putem s calculm valoarea momentului Md :Md= + = + = 4.214 kNm Considerm seciunea cpriorului de 100x150 mm.W= = 37.5 104 mm3 m,d= =11.23 N/mm2< fm,d

2. Verificarea sgeii I = = = 28125 cm4Us,inst = = 34.56 mm > Uadm =9000 N/mm2Uadm= = 13.8 mmUadm,fin = 24.90 mm Pentru bxh = 15x17 I= = 6141.25 cm4Us,inst = = 12.42 mm < UadmUu,inst= = = 1.434 mm < UadmUg,inst= = = 4.98 mm

Us,fin= Us,inst (1+kdef,s) = 12.421.2 = 14.904 mmUg,fin= Ug,inst (1+kdef,g) = 4.981.6 = 7.968 mmUnet,fin= Us,fin+ Ug,fin + Uu,inst = 14.904 + 7.968 + 1.434 = 24.306 < Uadm,fin

3. Verificare la forfecare

m,d = fv,dfv,d = fv,kTab. 4.9 pentru clasa de rezisten C35 fv,k=3,4 [N/mm2]fv,d = 3.4 = 1.57 N/mm2m,d = m,d = = 0.399 < fv,d dimensiunile capriorilor sunt 15x17 cm

II. Predimensionare i verificarea panelor

1. Verificarea la ncovoieregpk= ()dp+ gpk propgpk= 2.887 + 4 0.15 0.25 = 3.198 KN/mspk= sk dpspk= 2.4 2.887 = 6.928 KN/mS.L.U : 1.35 gpk+1.5 spk = 1.353.198 + 1.56.928 =14.709M= = 16.547 kNmfm,d = 40 = 18.46 N/mm2 m,d = = = 1.07 N/mm2< fm,d

2. Verificarea sgeiiI = = = 19531 cm4S.L.S : gpk + spk = 3.198 + 6.928 = 10.126Us,inst = = 4.156 mm Uinst adm= = =10 mmkdef = 0.2 (sk) =9000 N/mm2kdef = 0 (gk) Us,fin= Us,inst (1+kdef,s)= 6.91.2 = 8.28 mm < Ufin admUg,inst= = = 1.91 mm < Uinst admUg,fin= Ug,inst (1+kdef,g) = 1.91 mm < Ufin admUnet,fin= Us,fin+ Ug,fin =8.28 + 1.91 = 10.19 mm < Ufin adm= = 15 mm

3. Verificarea la forfecarem,d fv,dfv,d = fv,kfv,d = 3.4 = 1.56 N/mm2m,d = N/mm2m,d = = 1.21 N/mm2 < fv,d dimensiunile panelor sunt 15x25 cm

III Predimensionare i verificare popi

A. Pop central (compresiune paralel cu fibrele)Fg,k= Gpopk+ Gpopk,pana + Gpopk,prGpopk=Gpopk= = 5.544 kNGpopk,pana =Gpopk,pana = 0.15*3= 0.45 kNGpopk,pr= b* h * Hpop * = * Hpop* Gpopk,pr=0.15*0.15*410*400 = 36.90 daN = 369 N = 0.369 kNFg,k= 5.544+0.45+0.369 = 6.363 kNFs,k = Sk*dp*TFs,k = 2.4*1.75*3=12.6 kNrel = =i= = 4.33= = 94.68= = 9.9 N/mm2 rel = = 1.62 > 0.5 Verificare kc*= * = *26 = 12kc= k= 0.5*(1+B(rel-0.5)+ 2rel )k= 0.5( 1+0.2(1.62-0.5)+1.622) =1.92kc= = 0.338= == 1.22 N/mm2 < 12*0.36=4.33 N/mm2

B. Popi nclinai (compresiune paralel cu fibrele)Fg,k= Gpopk+ Gpopk,pana + Gpopk,prGpopk=Gpopk= sin61= 6.980 kNGpopk,pana =Gpopk,pana = 0.15*3= 0.45 kNGpopk,pr= b* h * Hpop * = * Hpop* Gpopk,pr=0.15*0.15*4,1*400*sin 61 = 0.322 kNFg,k= 6.98+0.45+0.322 = 7.752 kNFs,k = Sk*dp*T*sinFs,k = 2.4*2.52*3*sin61=15.86 kNrel = = = = = 73.95 i= = 4.33= = = 16.28 N/mm2 rel = = 1.26 > 0.5 Verificare kc*= * = *26 = 12kc= k= 0.5*(1+(rel-0.5)+ 2rel )k= 0.5( 1+0.2(1.26-0.5)+1.262) =1.37kc= = 0.524= == 1.524 N/mm2 < 12*0.524 = 6.29 N/mm2

EXTRAS DE MATERIAL LEMNOS

PoziieElementSeciune transversal[cmxcm]BuciLungime efectiv[m]Lungime livrare[m]Volum

[m3]

P1Cpriori15x17567.407.510.71

P2Cosoroaba15x2567.057.51.68

P3Pana intermediara15x2567.057.51.68

P4Pana de coama15x2537.057.50.84

P5Popi inclinati15x25163.303.52.10

P6Pop central15x1584.104.50.81

P7Clesti3x15161.451.50.11

P8Clesti3x15164.965.00.36

P9Clesti3x15162.002.00.14

P10Contrafise2x15160.851.00.48

P11Arbaletrieri15x15164.054.51.62

P12Talpa15x15320.150.150.11

P13Talpa15x1580.150.150.027

Total [m3] 20.527

13