breviar de calcul sarpanta -final+inc-det
DESCRIPTION
.TRANSCRIPT
![Page 1: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/1.jpg)
Calculul şarpantei
1. Alegerea pantei învelitorii
Învelitoarea se realizează din tiglă profilată având panta cuprinsă între P = 45…70 cm/m.
tgα = = = 0,55
tgα = 0,55 α = arctg0,55 = 28,82° Aleg unghiul α = 30°Deschiderea şarpantei L = 15,00 mÎnalţimea şarpantei H = 4,55 m
2. Evaluarea acţiunilor
2.1 Acţiuni permanente
Denumire elementg
[KN/m²]
g d [KN/m²]
Învelitoare din ţiglă profilată (24N/buc; 16buc/mp)
0,384
1,35 0,675sipci (5,8x3,8cm) 0,011capriori (12x15cm) 0,090TOTAL 0,50
2.2 Ac ţ iuni variabile
2.2.1 Acţiunea din zăpadă
s = μi·ce·ct·s
s = 1,5 KN/mce = 1ct = 1
Panta acoperişului,α° 0°≤α≤30°
![Page 2: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/2.jpg)
μ 0,8μ 0,8+0,8·α/30=1,6
s = μ ·ce·ct· s = 0,8·1·1·1,5 = 1,2 KN/ms = 0,5·μ ·ce·ct· s = 0,5·0,8·1·1·1,5 = 0,6 KN/ms = μ ·ce·ct· s = 1,6·1·1·1,5 = 2,4 KN/m
2.2.2 Acţiunea din vânt
wk(z) = qref·ce(z)·cp
qref = 0,4 KPace(z) = cg(z)·cr(z) = 2,75·0,685 = 1,88
cg(z) = 1+g·2·I(z) = 1+3,5·2·0,25 = 2,75g = 3,5
I(z)= = = 0,25
= 2,35z = 0,3 mz = 12,9 m
cr(z) =
kr (z ) = 0,22
![Page 3: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/3.jpg)
Coeficienţi de presiune pentru acoperisuri cu patru panteUnghiul de pantă
α0 pt. Ө=0° si
α90
pt.Ө=90°
Zone pentru direcţia vântului Ө=0° şi Ө=90°
F G H I J K L M N
cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1 cpe,1
30°-1,5 -1,5 -0,2
-0,4 -1,2 -0,5 -2,0 -1,2 -0,20,5 0,7 0,4
wk(z)F = 0,4·1,88·0,5 = 0,376 KPawk(z)F = 0,4·1,88·(-1,5) = -1,128 KPawk(z)G = 0,4·1,88·0,7 = 0,526 KPawk(z)G = 0,4·1,88·(-1,5) = -1,128 KPawk(z)H = 0,4·1,88·0,4 = 0,300 KPawk(z)H = 0,4·1,88·(-0,2) = -0,150 KPawk(z)I = 0,4·1,88·(-0,4) = -0,300 KPawk(z)J = 0,4·1,88·(-1,2) = -0,900 KPawk(z)K = 0,4·1,88·(-0,5) = -0,376 KPawk(z)L = 0,4·1,88·(-2,0) = -1,500 KPawk(z)M = 0,4·1,88·(-1,2) = -0,900 KPawk(z)N = 0,4·1,88·(-0,2) = -0,150 KPa
2.2.3 Ac ţiunea din greutatea utilă – om pe acoperiş
Qk = 1 KN
![Page 4: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/4.jpg)
3. Dimensionarea elementelor din lemn
Pentru executarea şarpantei se folosesc elemente din lemn ecarisat de răşinoase cu urmatoarele caracteristici:
- clasa de rezistenţă C 35- clasa II de exploatare
Rezistenţele caracteristice pentru lemnul masiv de răşinoase sunt:- rezistenţa la încovoiere fm,k = 35 N/mm- rezistenţa la întindere paralelă cu fibrele ft,0,k = 21 N/mm- rezistenţa la întindere perpendiculară pe fibre ft,90,k = 0,4 N/mm- rezistenţa la compresiune paralelă cu fibrele fc,0,k = 25 N/mm- rezistenţa la compresiune perpendiculară pe fibre fc,90,k = 6 N/mm- rezistenţa la forfecare fv,k = 3,4 N/mm²
Valorile modulului de elasticitate pentru lemnul de răşinoase sunt:- modulul de elasticitate mediu paralel cu fibrele E0,med = 13000 N/mm- modulul de elasticitate longitudinal caracteristic E0,05 = 8700 N/mm
3.1 Calculul şipcilor
Dimensiunile secţiunii transversale ale şipcilor sunt:- b = 58 mm- h = 38 mm
Distanţa dintre şipci este ds = 0,34 mDeschiderea de calcul este dc = 0,75 mSchema statică pentru calculul şipcilor se consideră o grindă simplu
rezemată pe căpriori.
3.1.1 Determinarea caracteristicilor secţiunii transversale
Wy = = = 13,96 cm
![Page 5: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/5.jpg)
Wz = = = 21,3 cm
Iy = = = 26,52 cm
Iz = = = 61,78 cm
A = 5,8·3,8 = 22,04 cm²
3.1.2 Determinarea acţiunilor
3.1.2.1 Acţiunea permanentă
gk,s = gk·ds+gk,pr. = 0,384·0,34+0,011 = 0,142 KN/mgk,s,y = gk,s·sinα = 0,142·sin30º = 0,071 KN/mgk,s,z = gk,s·cosα = 0,142·cos30º = 0,128 KN/m
Mgk,s,y = = = 4992 Nmm
Mgk,s,z = = = 9000 Nmm
3.1.2.2 Acţiunea din zăpadă
sk,s,y = sk·ds·sinα·cosα = 2,4·0,34·sin30°·cos30º = 0,353 KN/msk,s,z = sk·ds·cos α = 2,4·0,34·cos 30º = 0,612 KN/m
Msk,s,y = = = 24820 Nmm
Msk,s,z = = = 43031 Nmm
3.1.2.3 Acţiunea din vânt
wk,s,y = 0wk,s,z = wk·ds = 1,5·0,34 = 0,510 KN/mMwk,s,y = 0
![Page 6: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/6.jpg)
Mwk,s,z = = = 35859 Nmm
3.1.3 Calculul eforturilor în combina ţia fundamentală cu efectul cel mai defavorabil (permanentă + zapadă)
Md,y = 1,35·Mg,k,s,y+1,5·Ms,k,s,y = 1,35·4992+1,5·24820 = 43967 NmmMd,z = 1,35·Mg,k,s,z+1,5·Ms,k,s,z = 1,35·9000+1,5·43031 = 76696 Nmm
3.1.4 Calculul la starea limită de rezistenţă
3.1.4.1 Verificarea la încovoiere oblică
km· + 1,0
+ km· 1,0
fm,d = kmod·
kmod =
kmod =
fm,d N/mm
km = 1
N/mm
N/mm
3.1.5 Calculul la starea limită de deformaţie
3.1.5.1 În faza iniţială (din acţiuni variabile)
![Page 7: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/7.jpg)
mm
mm
mm
mm
3.1.5.2 În faza finală (din acţiunea permanentă şi acţiuni variabile)
mmmm
mm
mmmm
mm
mm
mmmm
mm
3.2 Calculul căpriorilor
Dimensiunile secţiunii transversale ale căpriorilor sunt:- b = 12 cm- h = 15 cm
Distanţa dintre căpriori este dc = 0,75 m
![Page 8: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/8.jpg)
Deschiderea de calcul este lc = 2,90 mSchema statică pentru calculul căpriorilor se consideră o grindă
simplu rezemată pe pane cu deschiderea de calcul egală cu cea mai mare distanţă dintre axele panelor consecutive.
3.2.1 Determinarea caracteristicilor secţiunii transversale
Wy = = = 450 cm
Iy = = = 3375 cm
A = 12·15 = 180 cm
3.2.2 Determinarea acţiunilor
3.2.2.1 Acţiunea permanentă
KN/m
Mgk,c = = = 0,342 KNm
Vgk,c = = = 0,471 KN
3.2.2.2 Acţiunea din zăpadă
![Page 9: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/9.jpg)
KN/m
Msk,c = = = 1,420 KNm
Vsk,c = = = 1,958 KN
3.2.2.3 Acţiunea din vânt
KN/m
Mwk,c = = = 1,183 KNm
Vwk,c = = = 1,630 KN
3.2.2.4 Acţiunea utilă
KN
KN
KNm
3.2.3 Calculul eforturilor în combina ţia fundamentală cu efectul cel mai defavorabil (permanentă + zăpadă)
Md = 1,35·Mg,k,c+1,5·Ms,k,c = 1,35·0,342+1,5·1,42= 2,60 KNmVd = 1,35·Vg,k,c+1,5·Vs,k,c = 1,35·0,471+1,5·1,958= 3,58 KN
3.2.4 Calculul la starea limită de rezistenţă
3.2.4.1 Verificarea la încovoiere dreaptă
![Page 10: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/10.jpg)
N/mm
k =
N/mm
m = 0,88
pentru coeficientul k =1
fm,d = kmod·
kmod =
kmod =
fm,d N/mm
3.2.4.2 Verificarea la forfecare
mm
N/mm
N/mm
![Page 11: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/11.jpg)
3.2.5 Calculul la starea limită de deformaţie
3.2.5.1 În faza iniţială
mm
mm
3.2.5.2 În faza finală
mm
mm
mm
3.3 Calculul panelor
Dimensiunile secţiunii transversale ale panelor sunt:- b = 15 cm- h = 19 cm
Distanţa dintre pane este dp = 2,50 mDeschiderea de calcul este lc = 3,00 mSchema statică pentru calculul panelor se consideră o grindă simplu
rezemată pe popi.
![Page 12: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/12.jpg)
3.3.1 Determinarea caracteristicilor secţiunii transversale
Wy = = = 902,5 cm
Iy = = = 8573,75 cm
A = 15·19 = 285 cm
3.3.2 Determinarea acţiunilor
3.3.2.1 Acţiunea permanentă
KN/m
KN/m
Mgk,p = = = 1,79 KNm
Vgk,p = = = 2,39 KN
3.3.2.2 Acţiunea din zăpadă
KN/m
![Page 13: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/13.jpg)
Msk,p = = = 6,75 KNm
Vsk,p = = = 9 KN
3.3.2.3 Acţiunea din vânt
KN/m KN/m
Mwk,p,z = = = 4,219 KNm
Vwk,p,z = = = 5,625 KN
Mwk,p,y = = = 2,115 KNm
Vwk,p,y = = = 2,820 KN
3.3.2.4 Acţiunea utilă
3.3.3 Calculul eforturilor în combina ţia fundamentală cu efectul cel mai defavorabil (permanentă + zăpadă)
Md = 1,35·Mg,k,p+1,5·Ms,k,p = 1,35·1,79+1,5·6,75= 12,54 KNmVd = 1,35·Vg,k,p+1,5·Vs,k,p = 1,35·2,39+1,5·9= 16,73 KN
3.3.4 Calculul la starea limită de rezistenţă
3.3.4.1 Verificarea la încovoiere dreaptă
![Page 14: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/14.jpg)
N/mm
kmod =
kmod =
k =
N/mm
m = 0,88
pentru coeficientul k =1
=0,954 şi 1,3
3.2.4.2 Verificarea la forfecare
mm
N/mm
![Page 15: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/15.jpg)
N/mm
3.3.5 Calculul la starea limită de deformaţie
3.3.5.1 În faza iniţială
mm
3.3.5.2 În faza finală
mm
mm
mm
3.4 Calculul popilor
Dimensiunile secţiunii transversale ale popilor sunt:- b = 15 cm
![Page 16: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/16.jpg)
- h = 15 cmSuprafaţa de pe care preia încarcarea un pop este prezentată în figura
de mai jos
3.4.1 Determinarea caracteristicilor secţiunii transversale
Wy = = = 562,5 cm
Iy = = = 4218,75 cm
A = 15·15 = 225 cm
3.4.2 Determinarea acţiunilor
3.4.2.1 Acţiunea permanentă
![Page 17: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/17.jpg)
3.3.2.2 Acţiunea din zăpadă
3.3.4 Calculul la starea limită de rezistenţă
3.3.4.1 Verificarea la compresiune paralelă cu fibrele
lf = H = 4,05 = 405 cm
intervine flambajul
=1,92N/mm
A = 15·15 = 225 cm =22500 mm
![Page 18: Breviar de calcul sarpanta -FINAL+INC-DET](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012303/563db97f550346aa9a9de5a4/html5/thumbnails/18.jpg)
kmod =
kmod =