aplicatii_lemn_p100

8/3/2019 Aplicatii_lemn_P100

http://slidepdf.com/reader/full/aplicatiilemnp100 1/20

1. STUDIU DE CAZConstrucie cu structura de rezistenă din cadre de lemn

În acest studiu se propune dimensionarea unei constructii cu structura de rezistenă din cadre de lemn,tinand cont de doua situatii de incarcari stabilite de normele romanesti de incarcari editia 1990 - 1992 si editia

2004 - 2006, conform tabelului 1.

Nr. Denumire standard Standarde vechi Standarde noi1. Incarcari permanente 10101 / 1 - 78 10101 / 1 - 782. Incarcari utile 10101 / 2A1 - 87 10101 / 2A1-873. Incarcari din zapada 10101 / 21 - 92 CR1 – 1 – 3 - 20054. Incarcari din vant 10101 / 20 – 90 NP 082 / 20045. Incarcari din seism P100 / 1992 P100 / 20066. Gruparea incarcarilor / Bazele proiectarii 10101 / 0A - 77 CR0 / 2005

Tabel 1. Standarde de incarcari

Construcia are funciunea de “Centru administrativ” şi este alcatuită din două corpuri laterale, identice,legate între ele cu o pasarelă. Construcia are dimensiunea în plan 8.80 x 31.00 m şi se desfăşoară pe 2 nivele,având înălimea totală maximă de 8.35m.

Structura de rezistenă pentru corpurile laterale este alcatuită din cadre spaiale (stâlpi şi grinzi principale),dispuse pe două direcii ortogonale. Planşeul peste parter şi peste etaj este alcătuit din grinzi secundare –elemente compuse, solidarizate cu OSB, care sprijină pe grinzile principale transversale. Căpriorii care realizeazăacoperişul se îmbină cu elementele compuse ale planşeului, realizând stabilitatea în sens longitudinal aconstruciei.

Structura de rezistenă a pasarelei este asigurată de 3 ferme longitudinale (una centrală şi douămarginale), pe care se sprijină căpriorii corpului central.

Pentru a asigura stabilitatea structurii sunt prevăzute contravântuiri în X, în sens longitudinal şi transversalconstruciei.

Construcia studiata se considera a fi amplasata în Bucuresti, zona rezidentiala si are invelitoarea din tiglapresata, asezate la un rand.

Fig. 1. Construcie cu structura de rezistenă din cadre de lemn – vedere spaială



A

B

C

D

1 2 3 4

1

Figura 2. Plan pozitionare clesti de planseu cota +2.94



Figura 3. Vedere 1 - 1



2. EVALUARE INCARCARI

2.1. STANDARDE NOI

2.1.1. INCARCARI PERMANENTE NORMATE

• pe acoperiş :- învelitoare din iglă presată aşezată la un rând- termoizolaie polistiren de 10 cm- acesorii tehnice

În final, valoarea încărcării permanente la nivelul acoperişului este: G k = 80 daN/m2 .

• pe planseul peste parter :- finisaj 5 cm- OSB 2.2 cm- elemente structurale din lemn;

În final, valoarea încărcării permanente pe planseul peste parter este: G k

= 80 daN/m2

. 2.1.2. INCARCARI DE EXPLOATARE (UTILE) NORMATE

- pe acoperiş : U k = 100 daN

- pe planseul peste parter : U k = 150 daN/m2 .

2.1.3. INCARCARI DIN ZAPADA

• •• • Standard 2005 (CR1 – 1 – 3 – 2005) Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe sol este definită cu 2% probabilitate de depăşire într-un

an sau, echivalent, cu un interval mediu de recurenă IMR = 50 ani.Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiş, sk se determină astfel:sk = µ µµ µ i C e C t s0,k

- µi - coeficientul de formă pentru încărcarea din zăpadă pe acoperiş;- s0,k - valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe sol [kN/m2], în amplasament; s0,k = 2,0 kN/m2 ;

- C e - coeficientul de expunere al amplasamentului construciei; C e = 1,0 ;- C t - coeficientul termic. C t = 1,0 .

Fig. 4. Coeficientii de forma pentru incarcarea din zapada pe acoperisuri cu o singura panta, cu doua pante si pentru acoperisuri cu mai multe deschideri



Determinarea coeficientilor de forma pentru pantele:- Pentru α = 70 α = 70 α = 70 α = 70° °° ° µ1 = 0.0;

µ2 = 0.0 ;- Pentru α = 30 α = 30 α = 30 α = 30° °° ° µ1 = 0.8;

µ2 = 1.6;- Pentru α = 45 α = 45 α = 45 α = 45° °° ° µ1 = 0.4;

µ2 = 1.6;

α

0.5 µ µµ µ 1( α αα α )

α

µ µµ µ 2 ( α αα α ) 0.5 µ µµ µ 1( α αα α )

µ µµ µ 2 ( α αα α )

µ µµ µ 1( α αα α )

α 1

0.5 µ µµ µ 1( α αα α 2 )

α 2

µ µµ µ 2 ( α αα α 2 ) 0.5 µ µµ µ 1( α αα α 1 )

µ µµ µ 2 ( α αα α 1 )

µ µµ µ 1( α αα α 2 ) µ µµ µ 1( α αα α 1 )

Fig. 5. Distributia coeficientilor de forma pentru incarcarea din zapada pe acoperisuri cu doua pante

3070

Sk1 = 80 daN/m VARIANTA I

CORPLATERAL

45 45

D = 80 daN/m2

sk1 = 160 daN/m2 VARIANTA I

Sk3 = 320 daN/m2 VARIANTA II

D = 80 daN/m2

Sk3 = 320 daN/m2 VARIANTA II Sk2 = 40 daN/m2

CORPCENTRAL



Fig. 6. Incărcări conform standardelor romanesti: D – incărcare permanentă; sk1, sk2 – încărcare din zăpadă in varianta I si II de încărcare

o Evaluarea încărcării cu zăpadă la nivelul acoperişului (daN/m2 ):

Încărcarea cu zăpadă la nivelul acoperişului consideră două variante de încărcare :Pentru α = 70 α = 70 α = 70 α = 70° °° ° Varianta I - sk1 = 0.0 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 0 daN/m2

Varianta II - sk2 = 0.5 x 0.0 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 0 daN/m2- sk3 = 0.0 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 0 daN/m2

Pentru α = α = α = α = 3 33 30 00 0° °° ° Varianta I - sk1 = 0.8 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 160 daN/m2

Varianta II - sk2 = 0.5 x 0.8 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 80 daN/m2

- sk3 = 1.6 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 320 daN/m2

Pentru α = α = α = α = 45 45 45 45° °° ° Varianta I - sk1 = 0.4 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 80 daN/m2

Varianta II - sk2 = 0.5 x 0.4 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2

= 40 daN/m2

- sk3 = 1.6 x 1.00 x 1.00 x 200 daN/m2 = 320 daN/m2

2.1.4. INCARCARI DIN VANT

• •• • Standard 2004 (NP 082 / 2004) - Presiunea vântului la înălimea z deasupra terenului, pe suprafeele rigide exterioare sau interioare ale

structurii se determină cu relaia:w(z) = qref c e(z) c p

unde:

qref presiunea de referină a vântului, determinată din viteza de referină mediată pe 10 min. şi având50 ani intervalul mediu de recurentă;

c e(z) factorul de expunere la înălimea z deasupra terenului;c p coeficientul aerodinamic de presiune (c pe pentru suprafee exterioare şi c pi pentru suprafee

interioare).- Categoriile de teren sunt clasificate în funcie de valoarea lungimii de rugozitate z 0 . In acest caz, se

considera teren categoria III – „Zone cu densitate redusa a constructiilor” – pentru care z 0 = 0.3. Pentru amplasamentul considerat, valoarea qref se retine din Harta de zonare a Romaniei,

qref = 0.5 kPa

- Factorul de rugozitate c r (z) defineşte variaia presiunii medii a vântului cu înălimea deasupra terenuluipentru diferite categorii de teren (caracterizate prin lungimea de rugozitate z0) în funcie de presiunea de referină:

( )( )

( )c zq z

qk z

z

zr

ref

r

2

0

0

= =

ln

2

= 0.52

Factorul k r (z 0 ) = 0.22 pentru categoria III de teren.- Intensitatea turbulenei la înălimea z poate fi scrisă în forma generală:

( )I zz

z0

=β

2 5. ln

= 0.28

unde: β= 2.35 pentru teren categoria III.



- Factorul de rafală este raportul dintre presiunea de vârf (produsă de rafalele vântului) şi presiunea medie(produsă de viteza medie a vântului):

( ) ( )[ ]zI2g1zcg +== 3.00

în care :I(z) Intensitatea turbulenei la înălimea z;

g factor de vârf; g = 3,5 .- Factorul de expunere sau combinat c e(z) este produsul dintre factorul de rafală şi factorul de rugozitate:( ) ( ) ( )c z = c z ze g r c

= 1.56

- Coeficienii de presiune exterioara, c pe, pentru clădiri şi pări individuale din clădiri depind de mărimeaariei expuse (A). Ei sunt dai în tabele, pentru arii expuse A de 1m2 şi 10m2, pentru configuraii tipice de clădiri,sub notaiile c pe,1, respectiv c pe,10 .

- Pentru coeficienii de presiune interioara, c pi , pentru clădirile închise cu partiionări interioare şi goluriprevăzute cu ferestre se pot utiliza valorile extreme:

c pi = 0.8 sau c pi = - 0.5



Fig. 7. Notaii pentru acoperişuri în două pante

(b) direcia vântului θθθθ = 00

inalime de referină:ze = h

DireciaVântului

e=b sau 2horicare este mai mică

b - dimensiunea laturii

er endiculare e direc ia vântului

panta expusă

DireciaVântului

(c) direcia vântului θθθθ = 900

panta neexpusă

vânt panta expusă

panta expusă

Unghi de pantă negativUnghi de panta pozitiv

panta neexpusă

ânt

panta neexpusă

C o a m a s a u d o l i e

coama

sau dolie



Fig. 8. Incărcare din vant pe acoperis – directie LONGITUDINALA constructiei – corp lateral

Fig. 9. Incărcare din vant pe pereti – directie LONGITUDINALA constructiei – corp lateral



Fig. 10. Incărcare din vant pe acoperis – directie LONGITUDINALA constructiei – corp central

2.1.5. INCARCARI DIN SEISM

• •• • Standard 2006 (P100 – 1 / 2006) Pentru solicitarea din aciunea seismică s-au considerat încărcările prevăzute în normativul P100 - 1 / 2006

„Codul de proiectare seismică – Partea I: prevederi de proiectare pentru clădiri ”, prevede o abordaredifereniată a modului de determinare a încărcării seismice.

Pentru zona municipiului Bucureşti se consideră:- acceleraia terenului pentru proiectare la seism având intervalul mediu de recurenă a magnitudinii

cutremurului 100 ani:ag = 0,24 g ;- perioada de control (col) T c a spectrului de răspuns T c = 1,6 sec , considerînd acelaşi interval mediu de

recurenă a magnitudinii cutremurului de 100 ani;- valoarea spectrului normalizat de răspuns elastic pentru componentele orizontale ale acceleraieiterenului în amplasament, considerând fraciunea din amortizarea critică ξ = 0,05 , este:

( )

⋅−

+=≤< T T

qaT S T T

B

g d B

1

1 0

0 β ββ β

( )( )q

T aT T T g B

β => d S

unde:S d (T) spectrul de răspuns pentru componentele orizontale ale acceleraiei terenului în amplasament;T perioada de vibraie a unei structuri cu un grad de libertate dinamic şi cu un răspuns elastic, în

secunde;



q coeficientul de comportare al structurii (coeficientul de modificare a răspunsului elastic în răspunsinelastic), cu valori în funcie de tipul structurii şi capacitatea acesteia de disipare a energiei.

Pentru studiul de caz analizat s-a considerat structura de rezistenă în clasa medie de ductilitate (M),conform prevederilor din Cod P100 - 1 / 2006.

Perioada proprie fundamentală de vibraie a construciei studiate a rezultat: T 1 = 0.31 s. Coeficientul de comportare q are diferite valori, pentru diferite sisteme structurale, în tabelul 1 fiind

prezentate valorile coeficientului de comportare şi a coeficientului seismic global c B: ( )

λ β

γ λ γ ⋅⋅=⋅⋅=q

T aT S c g I d I B )(

unde:γ γγ γ I factor de importană – expunere al construciei; γ γγ γ I = 1,0;

λ λλ λ factor de corecie care ine seama de contribuia modului propriu fundamental prin masa modalaefectiva asociată acestuia, λ λλ λ = 1,0.

În tabelul 1 sunt prezentate comparativ, coeficienii de comportare şi coeficienii seismici globali, pentrudiferite tipuri de structuri:

Structura în cadre Structura cu pereti portanidin lemn Structura mixtă

Coeficient decomportare

q

Coeficientseismic global

c B


q


c B


q


c B 2.5 0.264 3 0.22 2.75 0.24

Tabel 1. Coeficieni de comportare q şi coeficieni seismici globali

2.1.4. GRUPAREA INCARCARILOR• STANDARD CR0 / 2005

SLU:

1,35∑=

n

j 1

Gk,j + 1,5 Qk,1 + ∑=

m

i 2

1,5 ψ 0,i Qk,i

Gk,i este efectul pe structură al aciunii permanente i , luată cu valoarea sa caracteristică;Qk,i efectul pe structură al aciunii variabile i, luată cu valoarea sa caracteristică;Qk,1 efectul pe structură al aciunii variabile, ce are ponderea predominantă între aciunile variabile, luată

cu valoarea sa caracteristică;ψ 0,i este un factor de simultaneitate al efectelor pe structură ale aciunilor variabile i (i = 2, 3...m) luate

cu valorile lor caracteristice; ψ 0,i = 0,7.

In cazul actiunii seismice, relatia de verificare la stari limita ultime se scrie dupa cum urmeaza:

∑=

n

j 1

Gk,j + γ I AEk + ∑=

m

i 1

ψ 2,i Qk,i

unde: AEk este valoarea caracteristica a actiunii seismice ce corespunde intervalului mediu de recurenta, IMR

adoptat de cod (IMR = 100 ani in P100 - 2006);ψ 2,i coeficient pentru determinarea valorii cvasipermanente a actiunii variabile Qi , avand valorile

recomandate in Tabelul 4.1;

γ I coeficient de importanta a constructiei / structurii avand valorile din Tabelul 4.2 in functie de clasade importanta a constructiei, Anexa 1.



Combinatii de incarcari obtinute:

Combo 1 1,35 ∑=

n

j 1

Gk,j + 1,5 Z k + 1,05V k + 1,05 U k

Combo 2 1,35 ∑=

n

j 1

Gk,j + 1,5 V k + 1,05 Z k + 1,05 U k

Combo 3 1,35 ∑=

n

j 1

Gk,j + 1,5 U k + 1,05 Z k

Combo 4 1,35 ∑=

n

j 1

Gk,j + 1,5 U k + 1,05V k

Combo 5 ∑=

n

j 1

Gk,j + 0,4 Z k + 0,4 U k + A Ek

unde:Gk este valoarea efectului actiunilor permanente pe structura, calculata cu valoarea caracteristica a

actiunilor permanente;Z k valoarea efectului actiunii din zapada pe structura, calculata cu valoarea caracteristica a

incarcarii din zapada;V k valoarea efectului actiunii vantului pe structura, calculata cu valoarea caracteristica a actiunilor

vantului;U k valoarea efectului actiunilor datorate exploatarii constructiei (actiunile „utile” pe planseul de nivel

curent), calculata cu valoarea caracteristica a actiunilor datorate exploatarii; AEk este valoarea caracteristica a actiunii seismice.

2.2. STANDARDE VECHI

2.2.1. INCARCARI PERMANENTE (Idem Pct. 1.1.1.)

• pe acoperiş :- valoarea încărcării permanente la nivelul acoperişului este: G k

= 80 daN/m2 . • pe planseul peste parter :

- valoarea încărcării permanente pe planseul peste parter este: G k = 80 daN/m2 .

2.2.2. INCARCARI DE EXPLOATARE (UTILE) (Idem Pct. 1.1.2.)

• pe acoperiş : U k = 100 daN;

• pe planseul peste parter : U k = 150 daN/m2 .

2.2.3. INCARCARI DIN ZAPADA• Standard 1992 (10101 / 21 - 92) Intensitatea normata a incarcarii data de zapada pe suprafata elementului considerat are expresia:

=n

z p ezz cgc ××

in care:gz greutatea de referinta a stratului de zapada la nivelul solului pentru o perioada de revenire de 10 ani;

pentru localitatea Bucuresti, g z = 150 daN/m2 ;



c e coeficient prin care se tine seama de conditiile de expunere a constructiei; c e=1,00 ;c z coeficient prin care se tine seama de aglomerarea cu zapada pe suprafata constructiei expusa

zapezii.cz1 varianta I de incarcare cu zapada ;cz2,3 varianta I de incarcare cu zapada ;

- Pentru α = 70 α = 70 α = 70 α = 70° °° ° cz1= 0.0;cz2= 0.0;cz3= 0.0;

- Pentru α = 30 α = 30 α = 30 α = 30° °° ° cz1= 1.0;cz2= 0.75 x cz1 ;cz3= 1.25 x cz1 ;

- Pentru α = 45 α = 45 α = 45 α = 45° °° ° cz1= 0.5;cz2= 0.75 x cz1 ;

cz3= 1.25 x cz1 ;

Incarcarea de calcul data de zapada este:

=c

z p F

n

z γ p ×

γ F coeficient partial de siguranta, care pentru starile limita ultime de rezistenta si stabilitate, subactiunea gruparilor fundamentale are expresia:

a

ze

p

f 0.3γgc

g0.4γγ ≥−= a

unde:γ a = 2,2 pentru clasa III de importanta a constructiei;SLU (starea limita ultima de rezistenta) γ F =1.91

o Evaluarea încărcării cu zăpadă la nivelul acoperişului (daN/m2 ):

Încărcarea normata cu zăpadă la nivelul acoperişului consideră două variante de încărcare :Pentru α = 70 α = 70 α = 70 α = 70° °° ° Varianta I - pnz,1 = 0.0 x 150 daN/m2 x 1.00 = 0 daN/m2

Varianta II - pnz,2 = 0.0 x 150 daN/m2 x 0.75 = 0 daN/m2

- pnz,3 = 0.0 x 150 daN/m2 x 1.25 = 0 daN/m2

Pentru α = α = α = α = 3 33 30 00 0° °° ° Varianta I - pnz,1 = 1.0 x 150 daN/m2 x 0.80 = 120 daN/m2

Varianta II - pnz,2 = 0.75 x 1.00 x 150 daN/m2 x 0.80 = 90 daN/m2

- pnz,3 = 1.25 x 1.00 x 150 daN/m2 x 0.80 = 150 daN/m2

Pentru α = α = α = α = 45 45 45 45° °° ° Varianta I - pnz,1 = 0.5 x 150 daN/m2 x 1.00 = 60 daN/m2

Varianta II - pnz,2 = 0.75 x 0.5 x 150 daN/m2 x 1.00 = 45 daN/m2

- pnz,3 = 1.25 x 0.5 x 150 daN/m2 x 1.00= 75 daN/m2



2.2.4. INCARCARI DIN VANT• Standard 1990 (10101 / 20 – 90) Intensitatea normata a incarcarii date de vant este:

( ) vgzccβ p hni

c

n ×××= ,

in care:

β coeficient de rafala; pentru constructii din categoria C1: β = 1,6 ;g v presiunea dinamica de baza stabilizata la 10 m deasupra terenului liber; g v = 42 daN/m2 ; c h(z) coeficient de variatie a presiunii dinamice de baza in raport cu inaltimea z deasupra terenului

liber; pentru amplasament de tip 2: c h(z) = 0.65 ; c ni coeficient aerodinamic pe suprafata i;

Fig. 11. Incărcare din vant pe acoperis si pe peretii exteriori – directie LONGITUDINALA constructiei – corp lateral

Incarcarea de calcul data de vant este:=c

p v F

n

v γ p ×

γ F coeficient partial de siguranta, care pentru starile limita ultime de rezistenta si stabilitate, subactiunea gruparilor fundamentale are expresia:

aγγ f =

unde:γ a = 1.4 pentru clasa II de importanta a constructiei;SLU (starea limita ultima de rezistenta) γ F =1.4

2.2.5. GRUPAREA INCARCARILOR• STANDARD 10101 / 0A-77



Stari limita ultime de rezistenta si stabilitate:

∑=

n

i 1

ni P i + ∑=

n

i 1

ni C i + ng∑=

n

i 1

ni V i

P i intensitatea normata a incarcarii permanente;C i intensitatea normata a incarcarii temporare cvasipermanente;V i intensitatea normata a incarcarii temporare variabile;

ni coeficientul incarcarii;ng coeficientul de simultaneitate.

Combinatii de incarcari obtinute:

Combo 1 ∑=

n

i 1

1,2 P i + 1.4 U + 0.9 (1.4 V + 1.91 Z)

unde:P i este valoarea efectului actiunilor permanente pe structura, calculata cu valoarea normata a

actiunilor permanente;Z valoarea efectului actiunii din zapada pe structura, calculata cu valoarea normata a incarcarii din

zapada;V valoarea efectului actiunii vantului pe structura, calculata cu valoarea normata a actiunilor

vantului;U valoarea efectului actiunilor datorate exploatarii constructiei (actiunile „utile” pe planseul de nivel

curent), calculata cu valoarea normata a actiunilor datorate exploatarii.

1.2. STUDII COMPARATIVE ASUPRA INCARCARILOR CONFORMSTANDARDE NOI / STANDARDE VECHI

In acest capitol sunt prezentate comparativ valorile incarcarilor date de vant si zapada conformstandardelor din anii 2004 (noi) si 1992 (vechi), astfel:

• Comparatia incarcarilor caracteristice (normate) si de calcul date de zapada:

Fig. 12. Coeficientii de forma pentru incarcarea din zapada pe acoperisuri cu o singura panta, cu doua pante si pentru

acoperisuri cu mai multe deschideri conform NP2005 ( µ i) si NP1992 (c zi )

czi



Fig. 13. Distributia coeficientilor de forma pentru incarcarea din zapada pe acoperisuri cu doua pante conform NP2005 ( µ i) si NP1992 (c zi )

In figurile 12 si 13 sunt prezentate comparativ, pentru normativele din anii 2004 si 1992, formele

coeficientilor de forma pentru acoperis si distributia acestora pe acoperis.Incarcari caracteristice dinzapada la nivelul acoperisului

(daN/m2)

Comparatii incarcaricaracteristice

Incarcare NP 2004 NP 1990 Solicitare NP 2004 / NP 1990a=30, sk1 160 120,0 229,2 a=30, sk1 1,33a=30, sk2 80 90,0 171,9 a=30, sk2 0,89a=30, sk3 320 150,0 286,5 a=30, sk3 2,13a=45, sk1 80 60,0 114,6 a=45, sk1 1,33a=45, sk2 40 45,0 85,95 a=45, sk2 0,89a=45, sk3 320 75,0 143,25 a=45, sk3 4,27

Tabel 2. Incarcari carcateristice provenite din zapada conform NP2005 si NP1992

Incarcari de calcul din zapada lanivelul acoperisului (daN/m2) Comparatii incarcari de calcul

Incarcare NP 2005 NP 1990 Solicitare NP 2005 / NP 1990a=30, sk1 240 229,2 a=30, sk1 1,05a=30, sk2 120 171,9 a=30, sk2 0,70a=30, sk3 480 286,5 a=30, sk3 1,68a=45, sk1 120 114,6 a=45, sk1 1,05a=45, sk2 60 86,0 a=45, sk2 0,70a=45, sk3 480 143,3 a=45, sk3 3,35

Tabel 3. Incarcari de calcul provenite din zapada conform NP2005) si NP1992

In figurile 10 si 11 sunt prezentate comparativ, pentru normativele din anii 2005 si 1992, formelecoeficientilor de forma pentru acoperis si distributia acestora pe acoperis.

Avand in vedere schimbarile aratate mai sus provenite intre cele doua standarde si tinand cont de tabelele

2 si 3, se pot trage urmatoarele concluzii asupra incarcarii cu zapada:- chiar daca valoarea caracteristica / normata a incarcarii cu zapada la nivelul solului s-a marit de la 150

daN/m2 la 200 daN/m2 (intru-un raport de 33%), valorile incarcarilor caracteristice / normate si de calcul la nivelulacoperisului nu s-au marit proportional, corespunzator, din cauza influentei coeficientului de forma (vezi fig. 10 ) sia distributiei acestuia pe acoperis (vezi fig. 11).

- referitor la incarcarile caracteristice date de zapada, valoarea acestora in varianta I (V I) este mai mare instandardul 2005, decat cel din 1992;

α 1

0.5 µ µµ µ 1 ( α αα α 2 )

α 2

2 ( α αα α 2 ) 0.5 µ µ 1 ( α αα α 1 )

µ µµ µ 2 ( α αα α 1 )

µ µµ µ 1 ( α αα α 2 ) 1 ( α αα α 1 )

0.75 cz1

cz1(αααα1) cz1(αααα2) V I

1.25 cz1 V II

1.25 cz1 0.75 cz1



- in continuare, pentru V I, valorile de calcul sunt mai mari in standardul 1990, decat cel din 2005, datoritacoeficientului gruparilor de incarcari (1.91 – in 1992 si 1.50 – in 2005);

- pentru varianta II de incarcare (V II), datorita influentei noului coeficient introdus µ 2 si, de asemenea,datorita distributiei acestuia pe acoperis, standardul 2005 conduce la valori mai mari decat standardul 1992pentru situatia de aglomerare cu zapada (sk3).

• Comparatia incarcarilor caracteristice (normate) si de calcul date de vant:

Configuratia coeficientilor de presiune exterioara s-a schimbat foarte mult intre cele doua norme, conformfigurilor 12 si 13.

Daca in norma 1992 influenta presiunii interioare (introdusa prin coeficientul cpi) era mai mica si se aplicadoar in cazul constructiilor de tip hala, in normativul 2004 se introduce valabilitatea acestui coeficient pentru toateconstructiile, indiferent de marime.

- coeficienti de presiune si incarcari provenite din vant pe acoperis

Fig. 14. Distributia coeficientilor de presiune si a incarcarilor (kN/m2) pentru incarcarea din vant pe acoperisuri cu doua pante conformNP2005 (c pe+c pi ) si NP1992 (c ni )

(b) direcia vântului θθθθ = 00

/ NP 2004

DireciaVântului

panta expusă panta neexpusă


panta neexpusăpanta expusă

DireciaVântului


(b) direcia vântului θθθθ = 00 / NP 1990



- coeficienti de presiune si incarcari provenite din vant pe peretii laterali

Fig. 15. Distributia coeficientilor de presiune si a incarcarilor (kN/m2) pentru incarcarea din vant pe acoperisuri cu doua pante si pe peretii exteriori conform NP2004 (c pe+c pi ) si NP1992 (c ni )

Valoarea presiunii de referină a vântului – cf. NP 2004 a crescut fata de valoarea presiunii de baza

stabilizata – cf. NP 1990 la 0.5 kN/m2 de la 0.42 kN/m2, cu un raport de aprox. 20%.Valorile si configuratia incarcarilor provenite din vant pe acoperis si pe peretii laterali constructiei sunt

diferite intre cele doua standarde, astfel incat comparatia intre cele doua norme va fi facuta la dimensionareaelementelor structurala din lemn.

2.3. CALCULUL SI DIMENSIONAREA ELEMENTELOR STRUCTURALE.COMPARATII INTRE STANDARDELE NOI / STANDARDELE VECHI

1.4.1. RELAIA GENERALĂ DE VERIFICARE

Pentru starea limită ultimă, relaia generală de verificare este :

F ef ≤ F i

unde:F ef efortul secional de calcul, corespunzător tipului de solicitare « i », în N, N⋅mm ;F i capacitatea de rezistenă a barei din lemn masiv la solicitarea « i », în N sau N⋅mm;

T icii mS R F ⋅⋅=

în care:

Ri

c

rezistena de calcul la solicitarea « i », stabilită în funcie de specia de material lemnos, clasa decalitate a lemnului şi condiiile de exploatare a elementelor de construcie, în N/mm2;S i caracteristica secională, în mm2 sau mm3;mT coeficient de tratare a lemnului.



1.4.2. ELEMENTE SUPUSE LA INCOVOIERE SIMPLARelaia de verificare a capacităii portante la solicitarea de incovoiere simpla este:

ef r M M ≤

M ef efort secional de calcul al elementelor din lemn solicitate la încovoiere simplă;M r capacitatea de rezistenă a elementelor din lemn masiv cu seciune simplă, solicitate la

încovoiere simplă.

1.4.3. ELEMENTE SUPUSE LA COMPRESIUNE CU FLAMBAJRelaia de verificare a capacităii portante la solicitarea de compresiune cu flambaj este:

ef r C C ≤

Cef efort secional de calcul al elementelor din lemn solicitate la compresiune axială paralelă cufibrele;

Cr capacitatea de rezistena a elementelor din lemn cu seciune simplă, solicitate la compresiuneaxială paralelă cu fibrele.

c

r c calcul TcII C R A m= c

c R rezistenă de calcul a lemnului masiv la compresiune axială paralelă cu fibrele, în funcie de

specia de material lemnos, clasa de calitate a lemnului şi condiiile de exploatare a elementelor de construcie ;

calcul A aria seciunii de calcul slăbite;

Tcm coeficient de tratare a lemnului la solicitarea de compresiune axială paralelă cu fibrele.

cϕ coeficient de flambaj, subunitar.

1.4.4. COMENTARIUL REZULTATELOR OBTINUTE

Structura spatiala studiata a fost analizata in doua variante:1. Pe structura de rezistenta de lemn au fost aplicate incarcarile provenite din vant si zapada conform

standardelor vechi (1990, respectiv 1992). Coeficientii incarcarilor au fost, de asemenea, considerati,conform STAS 10101 / 0A-77.

2. Pe structura de rezistenta de lemn au fost aplicate incarcarile provenite din vant, zapada si seism

modificate in 2004, 2005 si 2006.Coeficientii incarcarilor au fost, de asemenea, considerati, conformcodului CR0 / 2005.

Incarcarile permanente si incarcarile utile pe plansee au fost evaluate in ambele situatii conformstandardelor vechi.

Comparatii procentuale

Arii finale elementeElement

NP 2005 / NP 1990

Capriori incov. 1,14

Capriori intinsi 1,20

Grinzi secundarede planseu GS 1,20

Grinzi principalede planseu GP 1,00

Stalpi 1,00Valoaremedie

1,11

Tabel 4. Consumuri de lemn - comparaie procentuala



In urma aplicarii incarcarilor stabilite, comparativ, pentru cele doua variante studiate, au fost determinate

deformaiile structurii şi eforturile în bare şi au fost stabilite dimensiunile finale ale barelor pe baza acestor eforturi. În final, în urma dimensionărilor efectuate, s-a urmărit prezentarea comparativă a rezultatelor pentru cele

doua variante de incarcari (tab. 4).

Se remarcă faptul că în aceste cazuri, valorile consumurilor de lemn stabilite pentru cele doua situatiiprezinta o diferenta de aprox. 10% in favoarea calculului dupa noile norme de incarcari si din cauza necesităiiutilizării de seciuni impuse de norma ROM, ceea ce a limitat posibilitatea diferenierii mai accentuate arezultatelor studiului.

aplicatii_lemn_p100

Documents