Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

28
ELEMENTE SPECIFICE ALE CONSTRUCTIILOR INDUSTRIALE DIN OTEL 1. Anvelopa cladirilor- acoperis si pereti laterali 2. Pane de acoperis 3. Elemente de baza in dimensionarea structurii peretilor laterali

description

Metal

Transcript of Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Page 1: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

ELEMENTE SPECIFICE ALE CONSTRUCTIILOR INDUSTRIALE DIN OTEL

1. Anvelopa cladirilor- acoperis si pereti laterali

2. Pane de acoperis

3. Elemente de baza in dimensionarea structurii peretilor laterali

Page 2: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Tabla cutata pentru acoperis si pereti laterali

Tabla cutata are proprietati importante: rezistenta, greutate foarte mica, durabilitate, rapiditate de executie in santier, costuri reduse.

Panta acoperisului recomandata pentru acest tip de invelitoare este intre 50 si 150 , mai redusa in cazul invelitorilor izolate si mai mare in cazul invelitorilor neizolate

Rezistenta tablelor cutate la incovoiere este proportionala cu adancimea profilaturii si cu grosimea tablei;

Rigiditatea tablelor cutate este proportionala cu momentul de inertie pe sectiune

Toate caracteristicile mecanice precum si greutatea sunt date pe o latime ce corespunde unui metru liniar de tabla inaintea profilarii.

Grosimea tablei se determina in functie de tipul de profilatura ales pe baza tabelelor furnizate de producator si tinand cont de incarcarea totala de pe acoperis. Tabla este considerata ca fiind sustinuta de doua, trei sau mai multe reazeme (panele de acoperis), in functie de deschiderea dintre pane si de lungimea totala a panoului de tabla.

Page 3: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale
Page 4: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale
Page 5: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Elemente de sustinere a acoperisului si a peretilor

Page 6: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale
Page 7: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANELE DE ACOPERIS

Panele sunt grinzile de sustinere ale tuturor straturilor ce alcatuiesc invelitoarea acoperisului; Schema statica: simplu rezemate sau continue; Profilele din otel utilizate la pane sunt: sectiuni laminate, sectiuni formate la rece, grinzi din profile

ajurate sau grinzi cu zabrele; Innadirile si imbinarile dintre partile prefabricate precum si prinderea de elementele structurale se

realizeaza cu sudura sau cu suruburi.

Sectiuni UPN si IPN utilizate pentru pane

Innadirea partilor prefabricate aduse in santier:a)Cu suruburi de montaj si sudura in relief;b)Cu suruburi exclusiv

Innadiri ale panelor continue ce preiau partial momente incovoietoare

Page 8: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANE REZEMATE PE TALPA SUPERIOARA A GRINZII DE ACOPERIS

Detalii de rezemare a panelor pe talpa superioara a grinzilor cu zabrele

Page 9: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Sisteme diferite de pane utilizate pentru travei de dimensiuni sporite: a)- Sectiuni ajurate; b)- lgrinzi cu zabrele; c)- pane cu contrafise;

d)- grinzi cu zabrele c u contrafise; e)-pane suspendate; f)- pane amplasate alternativ

ALTE TIPURI DE PANE UTILIZATE PENTRU TRAVEI MARI

Panele alcatuite din profile ajurate reprezinta o solutie economica pentru deschideri mai mari (7…9 m). Ele au un moment de incovoiere rezistent mai mare cu aprox. 50% fata de momentul capabil al unei grinzi cu sectiune plina.

Panele alcatuite ca grinzi cu zabrele cu talpile paralele sunt deasemea o solutie economica, reducand cu aprox 40% consumul de otel. Spre deosebire de panele din profile laminate, panele cu zabrele se dispun in plan vertical avand numai talpa superioara a lor in planul acoperisului ( de multe ori talpa se inclina pentru a fi paralela cu planul invelitorii).

Page 10: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

DETERMINAREA ACTIUNILOR CARACTERISTICE SI NORMATE PE PANE

Crt.nr.

Tipul actiunii

Actiuni Valoarea caracteristica

Coeficient partial de siguranta

Valoare de calcul

1. Permanenta (Gk,1): Greutate proprie- gp,k [daN/m2]·a*[m]; ** 0,9-1,35*

gp,d

2. Permanenta (Gk,2): Greutatea invelitorii – gsh,k/cosα

[daN/m2]·a[m]

gsh,k·a gsh,k·a

3. Variabila (Qk,1): Greutatea stratului de zapada asezat pe

acoperis- Sk [daN/m2]·a[m]

ge,k·a Q,1=1,5 ge,k·a

4. Variabila (Qk,2): Presiunea din vant****- w(z) [daN/m2]·a[m] Sk·a Q,20,2 =1,05 gid,k·a

5. Variabila (Qk,3): Greutatea instalatiilor electrice suspendate

de tavan– ge,k [daN/m2]·a[m]

gid,k a Q,30,3 =1,05 Sk·a

6. Variabila (Qk,4): Greutatea prafului industrial gid,k

[daN/m2]·a[m]

w(z),k a Q,40,4 =1,05 pvnn·a

ULS: ΣG,jGk,j +Q,1Qk,1+ΣQ,i0,i Qk,i

SLS: ΣGk,j +Qk,1+Σ0,i Qk,i

qk[daN/m] qd[daN/m]

Note: * a- the spacing between two running purlins (the span of the sheeting deck);**- the values are extracted either from catalogues for different hot-rolled sections or evaluated in daN/m 2, depending on the span of the purlins (the bay of the building) and on the spacing between two running purlins;*** - wind acts normal to the surface of the roof, unlike the other actions that act gravitational

Page 11: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANA SIMPLU REZEMATA

Panele sunt elemente incovoiate supuse la incovoiere oblica , cele doua componente care dau momente de incovoiere rezultand din proiectia actiunilor de pe acoperis si a greutatii proprii dupa axele principale ale profilelor utilizate:

Pentru panele simplu rezemate care sunt solicitate la incarcari mai mari (tensiuni normale peste 500 daN/cm2) sau care sunt utilizate la acoperisuri cu pante mai mari se dispun tiranti in pnalul invelitorii.

Tirantii sunt utilizati doar cand se dovedeste ca prin solutia adoptata se reduce consumul de otel (de ex., in cazul in care nu este asigurata stabilitatea la incovoiere rasucire).

Prin modul lor de alcatuire si dispunere, tirantii sunt bare solicitate la intindere si care preiau incarcarile din planul acoperisului, reprezentand reazeme interne pentru panele de acoperis. Se realizeaza din laminate cu sectiunea rotunda si se dispun intre doua pane succesive, avand capetele filetate pentru a fi prinse cu piulita si contrapiulita de profilul panei in santier

sin;cos )()(,)()()(, dkdkzdkdkdky qqwqq

Page 12: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANE FARA TIRANT SI CU UN TIRANT

0My

Ed,zEd,ynec /f

MkMW

2,1classWorW,3classWW;f

W

M

W

Mpl)z(yel)z(y

M

y

z

Ed,z

y

Ed,y

0

gross,z

2Ek,z

zgross,y

2Ek,y

y IE

tM

48

5;

IE

tM

48

5

32

t3.1qM;

32

t3qM

0M;8

tqM

2

d,zIIII

Ed,z

2

d,yIIII

Ed,y

IIEd,z

2

d,yIIEd,y

a2

II,z2

II,yIIaI,y ;

zz

fz

yy

f

y

azymax

i2

t

i

l;

i

t

i

l

250,max

zy

Rd,plEd

M

yy

yw

Edmax VV:or

3

fS

It

V

0

00 My

IIIIEd,z

IIIIEd,y

My

IIEd,y

nec,y /f

kMM;

/f

MmaxW

00 Myz

IIIIEd,z

y

IIIIEd,y

Myy

IIEd,y /f

W

M

W

M;/f

W

M

Page 13: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Calculul tirantilor

Ed,nEd,1nEdmax, N,NmaxN

2

lq25.1V

cos2

lV5.0n

cos2

lVN

;V5.1nVN

d,zEd,z

Ed

n

1iEd,iEd,n

Ed

n

1iEd,iEd,1n

0My

Edmax,0 /f

N4d

Page 14: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANA SIMPLU REZEMATA CU DOI TIRANTI

0My

Ed,zEd,ynec,y /f

kMMW

8

3t3.1qM;

8

tqM

2

d,zIIEd,z

2

d,yIIEd,y

gross,z

2IIk,z

I,zgross,y

2IIk,y

I,y

a2

I,z2

I,yI

IE

3tM

48

5;

IE

tM

48

5

zz

fz

yy

f

y

azymax

i

3t

i

l;

i

t

i

l

,max

zy

3

lq1.1V;

cos

V5.0nNN d,y

EdEd,nEdmax,

0Mypl,z

IIEd,z

pl,y

IIEd,y /f

W

M

W

M

Page 15: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANE CA GRINZI CONTINUE

Optimizarea calculului si dimensionarii rezulta pentru pane care sunt dispuse pe mai mult de 5 travei egale.

Page 16: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

0M;tq1053.0M

lq125.0M;tq0724.0M

tq12.0M;tq0779.0M

III,z2

d,yEd,III,y

2d,zEd,II,z

2d,yEd,II,y

2d,zEd,I,z

2d,yEd,I,y

a2z

2y

gross,z

4k,z

gross,z

4k,z

z

gorss,y

2k,s,q

gross,y

4k,y

sM

gross,y

2kmax,q

gross,y

2kmax,q

gross,y

4k,y

gross,y

4k,y

q

gross,y

4k,y

Mqy

;I

lq62.0

IE

lq

384

5

I

lM2976.0

I

lq313.0

I

tM496.0

IE

tM

48

5

I

tq62.0

IE

tq

384

5

;I

tq307.0

zz

fz

yy

f

y

azymax

i

t

i

l;

i

t7.0

i

l

250,max

zy

000/

,/

,/

max ,,,,,,

My

IIIy

My

IIzIIy

My

IzIynecy f

M

f

kMM

f

kMMW

00

000

MyvzRd,plEdMyyn,yw

Ed

Myy

Ed,III,yMy

z

Ed,II,z

y

Ed,II,yMy

z

Ed,I,z

y

Ed,I,y

3/fA5.0V5.0V;3/fSIt

V

;/fW

M;/f

W

M

W

M;/f

W

M

W

M

Page 17: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

PANE CONTINUE IN DOMENIUL PLASTIC

0/,

My

plnecy f

MW

0

0

MyvzRd,pld,yEd

Mypl,yRd,c

2

d,yplEd,y

3/fAV5.02

tqV

;/fWM16

tqMM

Continuous purlin considering the plastic reserves of the sections: a)- moments for design; b) and c)- consolidation of the cross sections

in the first span

zz

fz

yy

f

y

azymax

i

t

i

l;

i

t5.0

i

l

250,max

zy

2k,ys

2k,yk,q

gross,y

4k,y

gross,y

max,k,qM

gross,y

4k,y

gross,y

max,k,qq

agross,y

4k,y

s,Mq

tq0789.0M;tq125.0M

I

tq47.0

I

M05952.0f

I

tq621.0

I

M0496.0

I

tq151.0

s

y

y

ynecyorcingre

necynecynecy

III

hWI

R

MW

1,inf

1,

1,

11, ;

2;

Page 18: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

STABILITY VERIFICATIONS-I METHOD

Page 19: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale
Page 20: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale
Page 21: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

STABILITY VERIFICATIONS-II SIPLIFIEDMETHOD FOR DISCRETE RESTRAINTS

în care:Lc - lungimea barei încovoiate între legături (distanta dintre legături);My,Ed este valoarea de calcul maximă a momentului încovoietor între legături;

Wy - modulul de rezistentă în raport cu talpa comprimată;kc - factorul de corectie al zveltetii, care tine seamă de distributia momentului de încovoiere între legături (tab. 6.6 EN 1993-1-1)if,z - raza de giratie a sectiunii formate de talpa comprimată a grinzii plus o treime din partea comprimată a inimii, în raport cu axa minimă de inertie a sectiunii; - parametrul de zveltete limită a tălpi comprimate echivalente

1

,M

yyRdc

fWM

0,c

9.931 yf

Eyf

235

cwefffeff

feffzf

AA

Ii

,,,

,,

31

1.00,0 LTc

Barele încovoiate a căror talpă comprimată este prevăzută cu legături transversale discrete nu trebuie verificate la stabilitate generală dacă lungimea Lc dintre legături sau zveltetea a tălpii comprimate echivalente, definită mai jos, satisface următoarea conditie:

fDacă depăseste limita dată, atunci momentul capabil al barei încovoiate pentru flambaj prin încovoiere – răsucire poate fi calculat astfel:

f

f

RdcflRdb MkM ,, RdcRdb MM ,,

kfl = 1.1

ff

Page 22: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

STABILITY VERIFICATIONS-III METHOD FOR CONTINUOUS RESTRAINTS ON THE TOP FLANGE

Dacă o tablă cu profil trapezoidal (ex. notatie, LTP20/0.7) este fixată pe o grindă, această grindă poate fi considerată ca fixată lateral în planul tablei, la nivelul legăturilor, dacă conditia este îndeplinită:

unde:S - este rigiditatea la forfecare conferită grinzii de către tablă, în raport cu deformatia acesteia în planul tablei, considerată fixată în dreptul fiecărei nervuri;Iw - este moment de inertie sectorial al grinzii;It - este moment de inertie la răsucire al grinzii;Iz - este moment de inertie la încovoiere a sectiunii transversale a grinzii în raport cu axa slabă;L - este lungimea grinzii;h - este înăltimea grinzii;Dacă tabla este fixată doar în dreptul unei nervuri din două, S se va înlocui cu 0,20S.S, rigiditatea la forfecare în planul tablei se determina conform EN 1993 – 1 – 3 (§ 10.1.1 (10)):

unde:S - este rigiditatea la forfecare conferită grinzii de către tablă, în raport cu deformatia acesteia în planul tablei, considerată fixată în dreptul fiecărei nervuri;bac – lungimea tablei – deschiderea panei;s – deschiderea tablei – distanta intre doua pane consecutive;htw - este înăltimea tablei cutate.

Page 23: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Pane in profile ajurate

Page 24: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Pane cu contrafise

Page 25: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Pane amplsate alternant

Page 26: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Pane cu zabrele

Pane grinzi cu zabrele: plan; sectiuni utilizate la panele cu zabrele; 1-contrafisa din otel rotund

Pane cu zabrele: a-pana de coama; distributii interne ale zabrelelor

Page 27: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Rezemarea panelor pe grinzile de cadru

Prinderea panelor cu inima plina de ferme: a- profil UPN; b- profil IPN; c- sectiune sudata

Prinderea de ferma a panelor cu zabrele

Page 28: Elemente Specifice Al Cladirilor Industriale

Elemente structurale ale peretilor