Calculul elementelor de sarpanta Amplasament : BUCURESTI Clasa de importanta a constructiei : IV → a =2.0 ; b =2.2 ; c =1.2 ; d =1.4 ; e =0.25 ; f =0.45 ; I. Stabilirea incarcarilor : Incarcari permanente : greutate proprie invelitoare : aleg : Tabla tip LINDAB → 300 daN/m 2 (inclusive astereala si capriorii ) g p n = 300 N/m 2 = 0.5 KN/m 2 ; g p c = 300 * 1.2 = 360 N/m 2 = 0.36 KN/m 2 ; Incarcari din zapada : p z c = C e * C z * g z * F C e =0.8 ( conditii normale de exploatare) ; C Z =1.25 ( coeficient de aglomerare ) ; g z =1.5 ( zona C ) ; F = a - ( 0.4 * g p ) / ( C e * g z ) ≥ 0.3 * a 2.0 - 0.4 * 300 / 0.8 * 1500 = 1.90 > 0.60 F = 1.90 > 0.60 p z c =1500*1.25*0.8*1.90 =2850 N/m 2 Incarcari din vint : p n c = * C ni * C h (z) * g v * F =1.6 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Calculul elementelor de sarpanta
Amplasament : BUCURESTI Clasa de importanta a constructiei : IV →
a=2.0 ; b=2.2 ; c=1.2 ; d=1.4 ; e=0.25 ; f=0.45 ;
I. Stabilirea incarcarilor :
Incarcari permanente : greutate proprie invelitoare : aleg : Tabla tip LINDAB →
300 daN/m2 (inclusive astereala si capriorii )gp
n = 300 N/m2 = 0.5 KN/m2 ;gp
c = 300 * 1.2 = 360 N/m2 = 0.36 KN/m2 ;
Incarcari din zapada : pz
c = Ce * Cz * gz * F
Ce=0.8 ( conditii normale de exploatare) ;CZ=1.25 ( coeficient de aglomerare ) ; gz=1.5 ( zona C ) ;
F = a- ( 0.4 * gp ) / ( Ce * gz ) ≥ 0.3 * a 2.0 - 0.4 * 300 / 0.8 * 1500 = 1.90 > 0.60
F = 1.90 > 0.60
pzc=1500*1.25*0.8*1.90 =2850 N/m2
Incarcari din vint :pn
c = * Cni * Ch (z) * gv * F
=1.6 gv=420 N/m2 = 0.42 KN/m2
F=1.90 Ch(z)=0.65
1
h1 / l = 0.720.5 0.67 1.0
20 -0.40 -0.7 h1=6.85ml=9.45mh1/l=0.72
32 +0.02 -0.122 -0.40
40 +0.30 -0.2
Cni = - 0.122
Observatie ! Deoarece are un efect de suctiune incarcarea din vant nu se ia in calcul .
= 32 :sin = 0.53cos = 0.848
Incarcarea utila :
Pn = 1000 N = 1 KN ;Pc = Pn * n = 1.2 KN ;
2
II. Calculul sipcilor :
Conform alegerii facute tabla tip LINDAB , distanta aferenta dintre o sipca , pe o suprafata inclinata este de c = 400 mm ;
Schema de calcul a sipcilor : = 32 :
sin = 0.53 cos = 0.848 Incarcarea permanenta :
qsp= gp * c , de unde se scade incarcarea capriorilor 80 N/m2
gp = 300 – 80 = 220 N/m2 gp
c = 220 * 1.2 = 264 N/m2
qps x = gp
c * c *sin = 264 * 0.4 * 0.53 = 56 N/m2
qps y = gp
c * c * cos = 264 * 0.4 * 0.848 = 89.5 N/m2
Incarcari din zapada :
pzc=1500 * 1.25 * 0.8 * 1.90 =2850 N/m2 ;
c = 400 mm = 0.4 m ;gz
s = pzc * c * cos = 2850 * 0.4 * 0.848 = 967 N/m2 ;
3
qzs x = gs
z * sin = 966.72 * 0.53 = 513 N/m qz
sy = gs
z * cos = 966.72 * 0.848 = 820 N/m
Incarcare din vant : nu se ia in considerare deoarece a rezultat suctiune ;Incarcare utila : nu se ia in considerare la calculul sipcilor ;
Ipoteze de incarcare :
Observatie ! Deoarece la calculul sipcilor se ia in considerare numai incarcarea permanenta sic ea din zapada , ipoteza de calcul este numai una :
IPOTEZA 1 qs
1 x = qs
p x + qs
z x = 56 +513 =569 N/m
qs1
y = qsp
y + qsz y = 89.5 +820 = 910. N/m
Calculul momentelor :
d1 = 1.00 m
Ms1
x = Nm ;
Ms1
y = Nm ;
Verificarea capacitatii portante :
- Aleg sectiunea sipcilor 58 x 38 :
Msr,x = Ri
c * Wcalc,x * mTi Ms
r,y = Ric * Wcalc,y * mTi
Unde :mTi = 0.9 ;
Wcalc,x = mm3 ;
Wcalc,y = mm ;
4
gp = 220 N/m2 ;gz * ce = 1500 * 0.8 = 1200 N/m2
Observatie! Conform tabelului de rezistente de calcul ale lemnului la incovoiere statica , se face
interpolari ale valorilor coeficientului ω : ω Ri
c
0.55 …………. 10.8 0.63 …………..?0.70……………13.7
0.15 ………2.90.08 ……….x
→ x = 1.55Ri
c = 10.8 + 1.55 = 12.35 N/mm
Msr,x = 12.35 * 13958.67 * 0.9 = 155151 N/mm
Msr,y = 12.35 * 21305.33 * 0.9 = 236809 N/mm
=
±0.46 ± 0.49 = 0.95 < 1.00
Verificarea rigiditatii la incovoiere :
Incarcari permanente :gp = 220 N/m2
c = 0.4 m qp = gp * c
qs np x = qs n
p * sin α = 220 * 0.4 * 0.53 = 46.7 N/mqs n
p y = qs n * cos α = 220 * 0.4 * 0.848 = 74.6 N/m
5
Incarcari din zapada : qz
s n = gs
* ce * cz * gz * c * o
o =
c = 1.2 ;
o =
o = 1.15 ≥ 0.36qz
s n = 1500 * 0.8 * 1.25 * 1.15 * 0.40 * 0.848 = 585.12 N/m
= 586 N/m suprafata inclinata
qzs n
x = qzs n
* sin α = 585.12 * 0.53 = 310.1 N/mqz
s n y = qz
s n * cos α = 585.12 * 0.848 = 496.18 N/m
Deformatiile datorate incarcarilor permanente :
Iy = mm4
Iy = mm4
E= 11300 N/mm2
d1= 1000 mm
fp inst x = =0.203 mm
fp inst y = = 0.139 mm
fp x= fp inst x * ( 1 + kzdef ) = 0.203 * ( 1+ 0.5 ) =0.305 mm
fp y= fp inst y * ( 1 + kzdef ) = 0.139 * ( 1+ 0.5 ) =0.209 mm
Deformatiile datorate incarcarilor din zapada :
6
fz inst x = = 1.35 mm
fz inst y = = 0.93 mm
fp x= fp inst x * ( 1 + kzdef ) = 1.35 * ( 1+ 0.5 ) =2.03 mm
fp y= fp inst y * ( 1 + kzdef ) = 0.139 * ( 1+ 0.5 ) =1.40 mm
Ipoteza 1 !
fl x = fp x + fz x = 0.305 + 2.03 = 2.34 mmfl y = fp y + fz y = 0.209 + 1.40 = 1.61 mm
fmax final = = 2.84 mm
fadm = = 6.67 mm ; lc = 1000 mm
fmax final < fadm → 2.84 < 6.67 mm
- SIPCA va avea sectiunea de : 58 x 38 III. Calculul capriorilor :
sipca : 28 x 58 c = 40 cm ;
caprior : 120 x 120
7
d1 = 100 cm ;
Incarcarea permanenta :
= 32 : sin = 0.53 cos = 0.848 qc
p = gp * d1 * n unde :
n = 1.2 d1 = 100 cm = 1.00 m
gp = 300 N/m2
gcp = 300 * 1.00 *1.2 = 360 N/m
qcp n = gc
p * cos α = 360 * 0.848 = 305.25 ≈ 306 N/m
Incarcare din zapada :
qcz = pc
z * d1
d1 = 100 cm = 1.00 m Pz
c= 2850 N/m2 pc
z = 2850 * 1.00 = 2850 N/m qc
z n = qcz * cos2 α = 2850 * 0.8482 = 2049.45 N/m
Observatie !Incarcare din vant nu se ia in considerare deoarece a rezultat efect de suctiune !
Incarcarea utila :
p c n = pn * n ; pn = 1000 N ; n =1.2 ;
p c n = 1000 * 1.2 = 1200 N
Pc c
n = p c n * cos α
Pc c n = 1200 * 0.848 = 1017.6 N
Ipoteze de incarcare :
Observatie !Intrucat nu se ia in considerare incarcarea din vant avem 2 ipoteze de calcul :
8
Ipoteza 1 !qc
1 = qcp n + qc
z n = 306 + 2049.45 = 2355.45 N/m
Ipoteza 2 !1. Incarcare uniform distribuita
qc2 = qc
p n = 305.25 ≈ 306 N/m
2. Incarcare concentrateP2 = Pc c
n = 1017.6 N
Calculul momentelor :- deschiderea de calcul a capriorilor pe directia inclinata este
de 3.00 m ;
Ipoteza 1 !
l2 = 3.00 m ;
Mc1 = = = 2650 Nm
Mc1 = 2650 Nm
Ipoteza 2 !
Mc2 = + =
Mc2 = + = 1107.45 Nm
Mcmax = max (Mc
1 ; Mc2 )
Mcmax = max (2650 ; 1107.45 )
Mc1 = 2650Nm
Verificarea capacitatii portante :
Mcmax ≤ Mr ;
Ric = 12.35 N/mm
9
mTi = 0.9 ( lemn tratat pe suprafata )
Mr = 12.35 * 0.9 * Wcalc Mr = 11.10 * Wcalc , de unde rezulta :
Wnec ≥ = = 238738.8 mm
…. se alege caprior cu sectiune de : 100 x 120 mm
Wef = = 240000 mm3 > Wnec = 238739 mm3
Verificarea rigiditatii capriorilor la incovoiere :
Ipoteza 2- nu se ia in considerare deoarece efectul de incovoiere produs de incarcarea de 1200 N este mult mai mica decat incarcarea uniform distribuita .
Calculul momentelor :
M1p = = = 1696.06 Nm
Verificarea capacitatii portante la incovoiere a panei centrale :
Mpmax ≤ Mr ;
Mr = Rci * Wcalc * mTi
gpn = 300 N/m2 + bp * hp * 4800 * =
gpn = 300 + 0.12 * 0.12 * 4800 * = 330.72 N/m2
gz * ce = 1500 * 0.8 = 1200 N/m2
16
Ric = 12.35 N/mm mTi = 0.9 ( lemn tratat pe suprafata )
Ipoteza 2- nu se ia in considerare deoarece efectul de incovoiere produs de incarcarea de 1200 N este mult mai mica decat incarcarea uniform distribuita !
Calculul momentelor :
M1p = = = 6897 Nm
Verificarea capacitatii portante la incovoiere a panei intermediare :