CALCULUL GRINZII CU ZABRELE

Schema geometrica a grinzii cu zabrele

Evaluarea incarcarilor

Fermele constituie reazeme pentru panele continue → incarcarile fermei provin din reactiunilepanei la care se adauga greutatea proprie a grinzii cu zabrele

Pc = (0,625+0,526 )pc x t + 1,35 [0,15kN/m2 x a x t]

Calculul eforturilor axiale in barele grinzii cu zabrele

‐ Metoda sectiunilorMetoda sectiunilor

‐ Metoda izolarii nodurilor

‐ etc.

Dimensionarea barelor comprimate:p• Se propune aria sectiunii barei comprimate:

,  undeR

NAaprox =ϕ

fp=0.7…0.8 pentru talpa superioara comprimata

Rp ⋅ϕ

fp=0.4…0.4 pentru diagonale si montanti comprimati

• Se alege o sectiune a barei alcatuita din doua profile cornier

astefel incat Aaprox≈A2L, si se scot din tabele caracteristicile geometrice ale unui profil cornier (A1L, e, iy1=iz1)

• Se propune o grosime de tabla pentru guseu tg = {10, 12, 14, 16mm…..}

• Se calculeaza caracteristicile sectiunii compuse:

• A2L=2A1L

• iy=iy1

• unde c = e + tg/2

• Se calculeaza coeficientii de zveltete si

( ) 221 cii zz +=

yfy i

l ,=λ zfz i

l ,=λ

unde lf,y si lf,z sunt lungimile de flambaj ale barelor in raport cu axa y‐y, respectiv axa z‐z  y

y i zi

Lungimi de flambaj:

Grinzi cu zăbreleDirecţia de flambaj elementul

talpă diagonale şi montanţi celelalte zăbrele

g j

talpă diagonale şi montanţi de reazem

lfÎ l l i ii l l 0 8 lÎn planul grinzii l l 0,8 l

Transversal planului grinzii l1 l l

În care:l =lungimea elementului între nodurile teoreticel1=distanţa între nodurile fixate împotriva deplasărilor în planul transversal grinzii

Barele cu capetele 1 şi 2 împiedicate să se deplaseze transversal planului grinzii şi solicitate de N1 şi N2 <N1N1

Schema grinzii Lungimea de flambajÎn planul grinzii:

l = ll lf = l1transversal planului grinzii

i i d l l

l f

1 2N1 2N

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

1

225.075.0NN

ll f

N2 şi N1 se introduc cu semnele lor

Zăbrele încrucişate şi prinse la intersecţii

S h i ii ) l i d fl b j î l t l l l i i iiSchema grinzii a) lungimea de flambaj în plan transversal planului grinzii

caracteristica nodului de intersecţie a diagonalelor

felul solicitărilor în barele care se opun flambajuluil

întindere efort nul compresiune

ambele diagonale neîntrerupte 0,5 l 0,7 l lbara care se opune flambajului este întreruptă şi barele sunt legate între ele cu guseu

0,7 l l 1,4 l

b) lungimea de flambaj în planul grinzii lf = l1

l f

b) lungimea de flambaj în planul grinzii lf l1

Verificarea de zveltete a barelor:

λ max ≤ λ adm

λadm= 120 – pentru talpa comprimataλadm= 150 – pentru diagonale si montanti comprimati

N El t d t ţii i tValoarea

i ăNr.crt.

Elemente de construcţii comprimate maximă admisibilă

λadm

1 La grinzi cu zăbrele: 120g- tălpi, diagonale de reazem şi montanţi de reazem care transmit reacţiuni pe reazeme:- celelalte elemente: 150

2 Stâlpi principali: 1202 Stâlpi principali: 120Stâlpi secundari (stâlpii pereţilor metalici, ai luminatoarelor, etc.), zăbreluţele stâlpilor şi contravântuirile între stâlpi (sub grinzile căilor de rulare):

150

3 Contravântuiri (exclusiv cele arătate la pct.2): 2504 Bare care servesc la micşorarea lungimii de flambaj a barelor comprimate şi alte

elemente care nu fac parte din elementele solicitate direct:250

5 Talpa superioară a fermei acoperişului care rămâne nelegată în timpul montajului ( fi i l d l li i d f j l i b i fi l

250(coeficientul de zvelteţe limită, după efectuarea montajului trebuie să fie cel indicat la pct.1)

6 Diagonalele construcţiilor speciale dintr-o singură cornieră:-diagonală solicitată sub 50% din capacitatea portantă.

180

- diagonală solicitată sub 100% din capacitatea portantă. 150Observaţie:Între 50% şi 100% se interpolează liniar.

Verificarea de stabilitate a barelor comprimate:

RA

NL ≤⋅ 2

.minϕ

undeϕmin  este coeficientul de flambaj

(se obtine cunoscand lmax , otel S235 (OL37), curba de flambaj C )

Verificarea grosimii guseului:

d h t i lti i di t filh unde h este inaltimea zonei dintre profile

10htg ≥

tg

.h .

tg

h

daca conditia nu este satisfacuta se alege o grosime mai mare a guseului.

tg

Dimensionarea barelor intinse:• Se propune aria sectiunii barei intinse: NAaproxSe propune aria sectiunii barei intinse:

• Se alege o sectiune a barei alcatuita din doua profile cornier

astefel incat Aaprox≈A2L si se scot din tabele caracteristicile

RA p =

astefel incat A p ≈A , si se scot din tabele caracteristicile

geometrice ale unui profil cornier (A1L, e, iy1=iz1)

• Se calculeaza caracteristicile sectiunii compuse:• Se calculeaza caracteristicile sectiunii compuse:

• A2L=2A1L

• iy=iy1

• unde c = e + tg/2

• Se calculeaza coeficientii de zveltete si

( ) 221 cii zz +=

y

yfy i

l ,=λz

zfz i

l ,=λ

unde lf,y si lf,z sunt lungimile de flambaj ale barelor in raport cu axa y‐y, respectiv axa z‐z  y

Verificarea de zveltete a barelor intinse:Verificarea de zveltete a barelor intinse:

λ max ≤ λ adm

λ d = 400 – pentru talpa intinsa montanti si diagonale intinseλadm= 400  pentru talpa intinsa, montanti si diagonale intinse

Nr. Elemente de construcţii întinseValoarea maximă admisibilă λadm la c-ţii:

solicitate decrt. solicitate

direct de încărcări dinamice

solicitate de încărcări statice

solicitate de încărcări date de poduri rulante cu

regim de funcţionare IV şi Vdinamice funcţionare IV şi V,

convoaie de căi ferate etc.

1 Talpa şi diagonalele de reazem ale 250 400 250p ş ggrinzilor cu zăbrele

2 Celelalte elemente ale grinzilor cu zăbrele

350 400 300

3 Talpa inferioară a grinzilor căilor de rulare cu secţiune plină sau zăbrele

150 - 150

4 Elementele contravântuirilor4 Elementele contravântuirilor verticale între stâlpi sau sub căile de rulare

300 300 200

5 Alte elemente de contravântuiri 400 400 300

Verificarea de rezistenta a barelor intinse:

RAN

L ≤2

Verificarea grosimii guseului:

unde h este inaltimea zonei dintre profileht ≥ unde h este inaltimea zonei dintre profile

daca conditia nu este satisfacuta se alege o grosime mai mare a guseului.

10tg ≥

NOTA:NOTA:

Pentru usurinta executiei, talpa superioara se va executa dintr‐un singur tip de profil(sectiunea barei va fi constanta pe toata deschiderea grinzii) calculata la efortulmaxim din zona centrala Talpa inferioara va avea sectiune constanta pe toatamaxim din zona centrala. Talpa inferioara va avea sectiune constanta pe toatadeschiderea grinzii, iar diagonala de reazem va avea aceeasi sectiune cu talpainferioara.

S tili i 6 ti i d fil iSe vor utiliza maxim 6 tipuri de profile cornier.

Verificarea de deformabilitate a grinzii cu zabrele(valori normate ale incarcarilor)(valori normate ale incarcarilor)

∑ ⋅⋅=

kiii

AlnN

Efmax

1

unde E = 2.1x105 N/mm2 = modulul de elasticitate longitudinal

=i iAE 1

Relatia de verificare a deformabilitatii:  fmax ≤ fadm fadm = D/250

Calculul prinderilor la noduri a barelor:

Ef t l d l l l i d ii d t N i (1 3N N ) dEfortul de calcul al prinderii sudate: Ns=min(1.3Nbara; Ncap),  unde:

Nbara= efortul axial in bara, calculat la starea limita ultima (valori normate) 

N A2L R b l i iNcap= A2L R  pentru barele intinseNcap= fmin A2L R  pentru barele comprimate

NebN −=1 NeN =2

Se propune grosimea cordoanelor de sudura: a1, a2 = { 3; 35; 4; 45; 5; 55; 6; 7; 8; 9…}

a1≤0.7 tg; a1≤0.85 t

ss Nb

N =1, ss Nb

N =2,

a2≤0.7 tg; a2≤0.7 t

Se calculeaza lungimile cordoanelor de sudura:

s MlaN

l 1, 2 ∈→+≥ mmsfs

s MlaRa

l 101,11

,1, 2

2∈→⋅+

⋅⋅≥

mmsfs

s MlaRa

Nl 102,2

2

2,2, 2

2∈→⋅+

⋅⋅≥

Rsf = 0.7R

sRa22

Se verifica lungimile cordoanelor de sudura:

11,1 6015 ala s ⋅≤≤⋅ 22, 60215 ala s ⋅≤≤⋅

ls,1 ≥ b    (b=latimea aripii cornierului)  ls,2 ≥ b    (b=latimea aripii cornierului)

ls 1 ≥ 50mm ls 2 ≥ 50mms,1 s,2