06_TS_II_cap5.3b

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

1/54

T E O R I A S T R U C T U R I L O R

Anul IV. – Semestrul 8.

Universitatea Tehnică din Cluj – Facultatea de Arhitectură și Urbanism

PARTEA a II-a – SINTEZA DE STRUCTURĂ PORTANTĂ CAPITOLUL 5. – STRUCTURI PORTANTE PARTER

5.3. Structuri parter pentru deschideri mari

5.3.3 – Structuri portante de mare deschidere solicitate axial

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

2/54


Depozit de îngrășăminte, Hu, Gnadig Miklos, 1949-50


5.3.3 – Structuri portante de mare deschidere solicitate axial

Structurile portante de

maredeschideresolicitateaxial sunt

abordate prin(1) criterii

funcţionale,mecanice şide formă

necesară pentrualegereavariantei

structurale;

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

3/54



(2) schematizări în concordanţă cu detaliile constructive preconizate; (3) – măsuriconstructive şi tehnologice pentru materializarea schemelor de calcul adoptate.

Expoziția mondială, Niznij Novgorod, Vladimir Shuhov, 1897

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

4/54



5.3.3.1 – Structuri cu împingeri, pe arce

Elementele secundare sunt de regulă simprezemate, având deschiderea între 6,00 ș

24,00 m

Structuri cu împingeri pe arce suntansambluri de regulă unidirecționale,

elementele principale de rezistență fiindarce încastrate, sau cu una, două respecttrei articulații, cu sau fără tiranți (în func

de capacitatea portantă a terenului defundare de a prelua împingerile

suprastructurii) – având elementul principade rezistenţă: (1) cu inimă plină; (2) cu

zăbrele; (3) cu pereţi subţiri, realizate din(1) beton armat sau precomprimat; (2) oţ

(3) lemn..

Arc cu 2 articulaţii (sala polivalentă Leinden, NL)

Deschidere de 75m, săgeata de 13,8m; 2 x 14/100 cm-230 cm

Arc cu 3 articulaţii (sala de sport Turku, F) distanţa interax 3,50m (sala polivalentă Biebensheim, D) distanţa interax 6,60m

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

5/54



Zonele de rezemare sunt alcătuite diversificat.

În cazul arcelor din lemn încleiat,articulațiile sunt realizate din oțel Variante de articulație

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

6/54



Articulațiile sunt concepute astfel, încât să faciliteze montajul elementelor de încleiate.

Variante de articulație

Este posibil, ca arceledin lemn încleiat să fie

dublate.

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

7/54



Arce din beton armat (arce cu 2, 3 articulaţii, arce dublu încastrate) Arce cu trei articulaţii

Articulaţiile pot ficonsiderate ca şi reduceri de

secţiune

Arce cu două articulaţii

Arce dublu încastrate Arce cu două articulaţii și tiranți

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

8/54



Arce din beton armat (arce cu 2, 3 articulaţii, arce dublu încastrate)

Secţiuni compacte, zăbrelite, profisubţire

Secţiuni de beton armat pentru arce, undeh/b 1.5

Secţiuni pentru elemente planare, curbe, unde 1/15 h/b 1/3

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

9/54



Arce din beton săgeata f, deshidere l, raport recomandat f = l/7

Învelitoarea la fața exterioară a arcelor

Învelitoare peste arce

Învelitoare suspendată de arce

Modul de rezolvare afundaţiei pentru arce de beton arma preluarea împingerii arcelor de cătr

fundații – tiranți, culei puternici,legarea cu dale grele.

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

10/54



Arce consolidate cu grinzi prin tiranţi

Arce consolidate prin tiranţi oblici, sistem Nielsen

Schema statică – 4 ori static nedeterminată

Arcul are astfel o rigiditate laîncovoiere sporită, datorită legării lucu grinda de la partea inferioară pritiranţi oblici, capabili să se activeze

întindere.

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

11/54



Arce din beton armat (arce cu 2, 3 articulaţii, arce dublu încastrate)

În cazul structurilor cu deschider

foarte mari 60-100 m, preocupoarease canalizează spre structuri uşoarcu scheme statice clare.

În acest sens variante constituieunde cu pereţi subţiri

Hangarul de la

Marignane 1950-52deschidere de 2x101,50

m, grosimeaelementului cu pereți

subțiri de 6 cm

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

12/54

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

13/54



Arce din oţel

Forma constructiv ă a arcelor sealege de regul ă o parabol ă carereprezint ă curba de coinciden ţă

pentru încarcarea uniformrepartizat ă pe orizontal ă. Inaltimeasectiunii variaza intre 1/40 si 1/80

din deschidere la arcele cu sectiune plina si intre 1/25 si 1/65 dindeschidere la arcele cu z ă brele.

Arcele metalice se realizeaz ă cu sec ţiune plin ă sau cu z ă brele, de regul ă cu înălţimea sec ţiuniiconstant ă. Arcele cu z ă brele pot avea t ălpile cucurbura continu ă sau pot fi executate cu t ălpi

poligonale, sau drepte pe lungimea unui element prefabricat, care se asambleaz ă.

a-e – tipuri de secţiuni transversale

f – arc curb

g, h – arc poligonal

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

14/54



Arce din oţel

Staţia de autobuz – Chur, Elveţia, 1992 50 m - deschidere

un modul de element

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

15/54



Arce din oţel

Staţia de autobuz – Chur, Elveţia, 1992 50 m - deschidere

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

16/54



5.3.3.2 – Structuri bidirecționale cu plăci curbe subțiri Structurile

bidirecționalecu plăci curbe

subțiri suntstructuri

portante

realizate din beton armat,concepute cu

planșeuacoperiș

avândcurbură pe douădirecții.

Hală Algeciras, Andaluzia, Spania, Eduardo Torroja, 1934

h d l l d h b

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

17/54



Benzinărie – Deitingen, Pânză subțire triunghiulară, Heinz Isler

h ă d l l d h ă b

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

18/54



Structurile bidirecționale cu plăci curbsubțiri dispun de rigiditate la efort axial

compresiune, descărcarea realizându-se pedouă direcții. Operele lui Heinz Isler

plăci curbe subţiri

U i i T h i ă di Cl jF l d A hi ă i U b i

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

19/54



Structurile bidirecționale cu plăcurbe subțiri dispun de rigiditat

la efort axial de compresiune,

descărcarea realizându-se pe douădirecții.

Este posibil, să avem ansamblustructurale cu plăci curbe subţirrezemate direct pe fundaţii, sau

prin alte elemente – stâlpi, pereţi

Capela Sf. Louis, Missouri, arh Gyo Obata of Hellmuth,consultant – Pier Luigi Nervi - 1962


Sala de sport, Roma – P.L. Nervi


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

20/54




Sala de sport, Roma – P.L. Nervi

Capela Sf. Louis, Missouri, arh GyoObata of Hellmuth, consultant

– Pier Luigi Nervi – 1962 - Interior


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

21/54



Sunt puse îndiscuţie plăci

curbe subţiri:(1) – cilindrice;(2) – eliptice;

(3) – hiperbolice.

Majoritateaansamblurilorstructurale cu plăci curbe

subţiri, reazemă pe elementestructurale de

susţinere(cadre,

diafragme etc.)

Sala de expoziţie, Turin – P.L.NerviDeschidere de 75/94 m, din module de ferociment


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

22/54



Sunt puse îndiscuţie plăci

curbe subţiri:(1) – cilindrice;(2) – eliptice;

(3) – hiperbolice.

Majoritateaansamblurilorstructurale cu plăci curbe

subţiri, reazemă pe elementestructurale de

susţinere(cadre,

diafragme etc.)

Sala de expoziţie, Turin – P.L.NerviDeschidere de 75/94 m, din module de ferociment

U i it t T h i ă di Cl jF lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

23/54


Secțiune transversala prin sala Palatului Sporturilor si Culturii (București)


5.3.3.3 Sisteme suspendate

Structurile suspendate sunt structuri portante realizate din beton armat, oțel sau concepute cu reazeme suspuse pe conturul clădirilor.

U i it t T h i ă di Cl jF lt t d A hit t ă i U b i

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

24/54



5.3.3.3 Sisteme suspendate Structurile suspendate din lemn – structuri ca un arc inversat, cu

solicitarea preponderentă deîntindere.

Elemente liniare, Suspendări laterale ale arcului longitudin

Suspendarea a unui sau mai multe arce

det B

det A

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

25/54

Uni ersitatea Tehnică din Cl jFac ltatea de Arhitect ră și Urbanism

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

26/54


Modul de așezare al cablurilor(a, b, c) și schemede ferme plane din cabluri (d, e, f).


Criteriile funcţionalemecanice şi de

formă, deopotrivăhotărâtoare înalegerea sistemelor

suspendate.

Suspendarea este posibilă pentru

elemente rigide laîncovoiere (structuri

hobanate) sau doar laefort axial deîntindere (structurile

suspendate).

Universitatea Tehnică din ClujFacultatea de Arhitectură și Urbanism

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

27/54



Rigiditatea laîncovoiere presupune

consum mai marede material, dar

admite alcătuireaunor spații mai

regulate și permite – în cazul

podurilor – circulația

vehiculelor.

PodulBrooklyn, New

York, John Augustus

Roebling, 1863


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

28/54



Sunt puse în discuţie

(1) acoperişuri dinreţele de cabluri;

(2) acoperişuri cort(din membrane

suspendate);

(3) acoperişuri cu benzi din beton precomprimat;

(4) acoperişuri cuferme de cabluri.Structuri flexibile – cabluri și membrane

Structuri flexibile – cablurisuspendate

Gol în membrană


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

29/54



EXPO 1967, PavilionulGerman, Montreal,

Otto FREI


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

30/54



cablu

cablu primar

cablu secundar

element comprimat

structuri cu dublă curbură cabluri încrucișate de curbură diferită

Fiecare cabluare perioadă proprie de

vibrațiediferită, fiind

astfel mairezistente la

trepidații

cablul secundar folosit pentru stabilizarea lavibrații


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

31/54



Sistemele suspendate se clasifica în funcție de numărul de straturi și după curbsuprafeței membranei.

(1) Dup ă num ărul de straturi: (a)sisteme într -un singur strat; (b)

sisteme în doua straturi.

(2) După curbura suprafeței

membranei întinsă pe cabluri: (a)suprafețe cu simplă curbură(cilindrice: curbură numai pe odirecție); (b) suprafețe cu dublă

curbură: (b1) același tip decurbură în toate direcțiile (curbură

gaussiană pozitivă); (b2) aucurburi opuse după direcțiile

principale (curbură gaussianănegativă).

suprafațăcilindrică

(simplă curbură)

. suprafața de rotație(curbură gaussiană

pozitivă)

paraboloidhiperbolic (curburăgaussiană negativă)


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

32/54



Cabluri paralele pe trei direcții

Cabluri dispuse în ochiuri (rețea hexagona

(a) Sisteme într-un singur stratProiectate pe plan, cablurile pot fi

dispuse paralel, radial sau în ochiuri

Cabluri paralele pe două direcții


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

33/54



(b) Sisteme în doua straturi Au doua rânduri de cabluri plasate unele sub altele și legate prin montanți sa

diagonale. Acestea pot fi elemente care rezistă numai la întindere (cabluri) sau elcare rezistă și la compresiune.

Învelitoarea este plasată pe unul din cabluri zis

cablu purtător sau principal , celălalt servind

la pretensionareasistemului (cablu

secundar).

Cel mai răspândit sistemeste acela de ferme-cablu.

Tipuri de ferme-cablu

Universitatea Tehnică din Cluj –Facultatea de Arhitectură și Urbanism

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

34/54



Pentru acoperirea unor suprafețe circulare, un sistem răspândit este acela al ”ro bicicleta”. El consta în ferme-cablu dispuse radial, si ancorate în doua inele – unul

marginal (comprimat) si unul central (întins).

Construcții circulare cu ferme concave

Construcții circulare cu ferme plane convexe


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

35/54



Pentru acoperirea unor suprafețe se poate adopta şi structurile gomflabile

Structuri pneumatice

Structuri pneumatice cu cabluri, întinse

Structuri gomflabile

Structură pneumatică cu 2 membra unde interiorul structurii rămâne l

presiune normală Constă dintr -o singură membranăsusținutăde presiunea aerului

presiune atmosferică presiune interioară

8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

36/54


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

37/54

Universitatea Tehnică din Cluj Facultatea de Arhitectură și Urbanism


(1) În morfologia structurală, învelitorile subțiri constituie clasa de corpuri lam

care, similar unor modele din natură, sunt astfel curbate încât sa asigure rigiditformei. Din punct de vedere conceptual, învelitorile subțiri de beton armat ș precomprimat sunt matematic în forma de suprafețe curbe continui, construite

dintr- un material rigid, omogen și izotrop.

Elemente caracteristice

(3) În cazul învelitorilor subțiri de beton armat, eforturile, cu mici excepții, su preponderent axiale de compresiune. În consecință, energia de deformație acum

este minimă, de unde rezultă economia esențială de materiale structurale și însrațiunea de a fi a învelitorilor subțiri. Cele două fețe ale învelitorilor subțiri de

intrados și extrados, după caz, pot fi netede, nervurate sau mai pot avea o alcătchesonată sau din straturi suprapuse.

(2) Referitor la comportarea mecanică, conceptul de învelitoare subțire implirealizarea coincidenței dintre suprafața ei mediană și suprafața de presiune determîn cadrul teoriei de membrană, luând în considerare parametrii de formă, acțiu

mecanice și elementele de contur (arce, nervuri) în condițiile de rezemare da


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

38/54



(4) Datorită proprietății betonului armat și precomprimat de a se putea mula în vforme solide continui, învelitorile subțiri confecționate din aceste materiale pe

realizarea de entități structurale integrate, asigurând simultan condițiile funcționaînchidere cerute de beneficiari precum și cele de comportare mecanică prevăzu

normativele în vigoare.

(6) Forma lamelară a învelitorilor subțiri permite evidențierea unei suprafețe me

curbe continui, locul punctelor situate la jumătatea distanțelor celor mai scurte dfețele netede exterioară și interioară.În cazul învelitorilor nervurate, suprafața mediană cuprinde centrele de greutat

secțiunilor normale la suprafața mediană.

(5) Față de exigența societății contemporane de a evita banalitatea, exprimân

necesitatea implementării frumosului în spațiul urban și rural, învelitorile subțiri varietate inepuizabilă de soluții inedite, promovate deseori și pe considerentul cexpresiei plastice.


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

39/54



f - săgeata maximă asuprafeței mediane fațăde planul de bază

trecând prin punctele dereazem ale învelitorii;

L1, L2 – distanțelemaxime și minimedintre punctele de

reazem ale învelitorii;

R 1, R 2 - razele principale de curburăale suprafeței mediane;

h - grosimea (constantă sau variabilă) sau echivalentă în cazul învelitorii nervu

Elementele geometrice ale învelitorilor subțiri

Din punct de vedere constructiv, pentru învelitorile de beton armat se recomaînscrierea în următorii parametrii geometrici limită:


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

40/54



(7) Învelitorile subțiri se numesc închise (coajă de ou) dacă corpul acesteia esmărginit numai de fețele exterioară și interioară. În cele mai multe situații îns

învelitorile subțiri sunt deschise, fiind delimitate de un contur care se rigidizeazăîmpiedicarea producerii unor deformări locale mari (chiar de voalare), prin elem

speciale de margine: arce, nervuri, grinzi.

(8) Prin intermediul elementelor de margine se asigură rezemarea învelitorilorelementele de susținere. Asocierea învelitorilor cu elementele de margine poat

concepută în două moduri:▪ prevăzând o învelitoare puțin zveltă cu 1/80 ≤ h/L1,2 ≤ 1/150, la care elementel

de margine care conlucrează cu învelitoarea pot fi mai flexibile, reprezennumai o festonare locală a structurii;

▪ proiectând o învelitoare mai zveltă înscrisă în parametrii1/150 ≤ h/L1,2 ≤ 1/300, situație în care eforturile învelitorii determinate pe c

trebuie descărcate integral pe elementele de margine, relativ rigide, preluindependent toate încărcările ce le revin.


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

41/54



▪ elemente de reazem: grinzi, arce, diafragme, cabluri hobanate, etc., distribuitmuchiile suprafeței învelitorii subțiri, care au rol atât de rezemare cât si rigid

▪ elemente de contur: grinzi, arce, ferme etc. distribuite perimetral învelitorii c

fac parte din structura principală de rezemare și au rolul de rigidizare și de conmecanică cu învelitoarea pentru transmiterea eforturilor la elementele de rea

▪ elemente de rigidizare: sunt nervuri care au doar rol de rigidizare și controdeformațiilor învelitorii.

(10) Complementar învelitorii subțiri propriu-zise, există și o serie de elementeauxiliare care intervin în mod fundamental în definirea comportării lor mecan

Acestea sunt elemente distribuite atât pe conturul învelitorilor cât și pe suprafațavând rol de rigidizare și distribuire a eforturilor printr -o conlucrare mecanică cu

învelitoarea. Ele se clasifică în următoarele categorii:

(9) Învelitorile subțiri pot fi înalte când f/L1,2 > 1/4 sau pleoștite în cazul cândf/L 1,2 ≤ 1/4. În ultimul caz, aria suprafeței mediane se aproximează a fi egală cu

proiectata pe planul de bază trasat la nivelul reazemelor învelitorii.


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

42/54



Clasificarea învelitorilor subțiri

Geometria învelitorii subțiri este esențială pentru obținerea stării de eforturi d

membrană. În practică se întâlnesc două categorii distincte de forme:forme analitice și forme libere.

Suprafețeledefinibile analitic seraportează punctelorde pe suprafața, care

după formaindicatoarei lui

Dupin se clasifica în3 categorii, în

funcție de valoareadiscriminantului: D

= S 2 – RTSemnificația geometrică a indicatoarei lui Dupin


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

43/54



Clasificarea învelitorilor subțiri

(a) Puncte eliptice când D < 0 si indicatoarea este o elipsa. Suprafața se găseșt

totalitate de o singura parte a planului tangent, este ne- desfășurabilă, și curbura luiGauss (K = 1/R 1R 2) este pozitiva. Aceasta clasa cuprinde:▪ cupolele eliptice sau parabolice cu orice tip de curbă generatoare având centrul

de aceeași parte a centrelor cercurilor sau elipsei directoare.▪ suprafețele de translație în care centrele de curbura ale directoarelor si generato

situează de aceiași parte a planului tangent.

Tipuri de suprafețe


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

44/54



(c) Puncte parabolice, când D = 0. Suprafețele sunt desfășurabile, de tip cilindriconice, iar indicatoarea este reprezentată de două drepte. În acest caz curbura lui

K este egală cu zero.

(b) Puncte hiperbolice, când D > 0 și indicatoarea lui Dupin constă din patru hipPrin punctul respectiv al suprafeței trec două generatoare rectilinii. Suprafaț

intersectează planul tangent, este ne-desfășurabilă, iar curbura lui Gauss K estenegativă. Această clasă suprafețe cu două directoare și plan director: conoizi paraboloizii hiperbolici și cei generați de două familii de generatoare care s

intersectează rectangular sau oblic,


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

45/54



▪ apariția unor fenomene secundare de contracție, curgere lentă, sau chaccidentale, neprevăzute în proiect la scara producerii lor în realitat

▪ forma geometrică a suprafeței mediane a învelitorii; suprafețeledesfășurabile de tip parabolic (cilindrice și conice) sunt mai puternic af

de apariția unor deplasări mari de factura normală sau fortuită, decâsuprafețele ne-desfășurabile eliptice și hiperbolice;

▪ raportul dintre rigiditățile învelitorii propriu-zise și aceea a elementelor demargine care o susțin;

▪ abaterile de omogenitate ale caracteristicilor mecanice ale betonului armatfață de cele prescrise în proiect;

Instabilitatea învelitorilor subțiri

Învelitorile subțiri de beton armat, lucrând de regulă la compresiune, în mod evi

sunt supuse la fenomene de pierderea formei (voalare, efect BRAZIER) și chiarupere prin producerea unui flambaj local sau general. În complexitatea cauzelodetermină aceste fenomene, intră cu prioritate următorii factori:


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

46/54

j ș


Stări de eforturi inițiale: precomprimarea

Precomprimarea învelitorilor relativ mici

Pentru învelitorile cu deschideride până la 25-30 m,

precomprimarea este potrivită pentru elementele de contur în

vederea evitării deplasărilorexcesive pe contur, crescând astfrigiditatea de ansamblu a structurii.

Prezentăm modalitățile frecventde post-tensionare a conturului lacele 3 tipuri intrinseci de învelito

▪ la învelitorile eliptice, cupoleși/sau învelitorivelaroidale,componentele orizontale ale

eforturilor normale transmise deînvelitoare sunt compensate prin post-comprimarea conturului;


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

47/54

j ș


Învelitorile cu deschideri între 30-60 m , sunt convenabil a fi executate din beton doardacă greutatea lor nu depășește 4 kN/m2. Acest motiv impune adoptarea nervurilor

și/sau a secțiunilor transversale cutie. Eventual, asamblarea învelitorii poate concepută din elemente prefabricate, asigurând tehnologii economice de construc

aceste soluții este necesară precomprimarea masei învelitorii și deci, a întreguansamblu de unități prefabricate, fiind evitate zonele de beton solicitat la întind

îmbunătățind stabilitatea locală și respectiv generală a învelitorii.

▪ pentru învelitorile hiperbolice delimitate de generatoare, starea de efoinițiale se induce elementelor perimetrale care sunt tensionate de efortu

forfecare induse de învelitoare;

▪ în cazul castelelor de apă și a rezervoarelor cu înălțimi de 4-5 m precomprimarea perimetrală cu tendoane post-tensionale a inelelor de laextremități s-a dovedit a fi o soluție larg utilizată.

▪ în cazul învelitorilor parabolice, cablurile pretensionate înlocuiesc favarmătura pasivă a grinzilor pereți, care la cilindrii cu profil deschis s

formează de-a lungul generatoarelor de margine;


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

48/54

j ș


Ultimele două trăsături sunt valabile și pentru învelitorile turnate "in situ" pe

cofraje speciale.

▪ pentru suprafețele eliptice, cablurile pretensionate înlocuiesc armătura

pasivă și au trasee radiale;

Precomprimarea învelitorilor cu dimensiuni me

▪ în cazul învelitorilor hiperbolice,

amplasarea cablurilor este indicat a seface în lungul curbelor generatoare,generând forte dispuse pe contururi

inelare și orientate normal pe suprafațamediana a învelitorii;

▪ la formele parabolice, în principal exista doua modalități dea aplica eficient precomprimarea: în cazul profilelor închise,

cu tendoane care urmăresc traseulliniilor directoare


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

49/54

j ș


(cazul structurilor de recipiente și containere), iar în cazul formelor cilindrice decu tendoane dispuse pe direcția generatoarelor, aplicând și conceptul de grind

La învelitorile cudeschideri de peste 60 m,considerația privitoare llimitarea greutății maseînvelitorii prin nervurar

sau secțiuni cutie rămânvalabilă.

Precomprimarea învelitorilor cu deschideri mari

În astfel de situații,comprimarea conturuluiși/sau a masei învelitori

nu mai aduc ocontribuție substanțialăla asigurarea rigidității

de ansamblu.


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

50/54

j ș


Astfel, plasarea unui sistem de cabluri post- întinse în exteriorul masei învelitorii cressubstanțial rigiditatea structurii, evitând totodată și pierderea locală a stabilității.

este de a dispune cablurile într -o rețea bidimensională, obținând o membrană tensio

care la rândul ei este conectată la învelitoarea din beton prin elemente întinse comprimate axial. Capetele tendoanelor pot fi ancorate în elementele de contuînvelitorii sau în elemente de rezemare independente de aceasta.

Soluțiile uzuale sunt:

▪ la învelitorile eliptice, membrana formată de cabluri poate fi amplasată pe paconvexa a curburii; în acest caz, compresiunea indusă în învelitoare conduce

componente normale, orientate spre extrados, mai mari decât cele create de cabtensionate, orientate spre intrados;

▪ la învelitorile de tip hiperbolic, membrana interioară de cabluri poate fi parțorientată pe direcția generatoarelor învelitorii, având curburi opuse acțiunii grav

▪ la învelitorile cilindrice, ilustrare a suprafețelor parabolice, membrana de cabtrebuie pozitionată paralel atât cu liniile generatoare cât și cu liniile directoare;


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

51/54

j ș


Sport Arena, Universitatea din Illinois – acoperiș cu pânză subțiri din b.ape diametru de 120 m


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

52/54

j ș


cablurile de pe direcția generatoarelor trebuie sa aibă raze de curbura opuse acțgravitaționale, iar cele de pe direcția generatoarelor aceeași curbură cu directoa

învelitorii; în acest caz, componentele normale create de cablurile post-tensionate sunt

mai reduse decât cele produse de compresiunea din masa învelitorii.Învelitorile subțiri concepute compatibil cu teoria de membrană, sunt cu precă

solicitate la eforturi axiale acționând în plane tangente la punctele suprafeței me Numai în vecinătatea unor discontinuități geometrice (margini, goluri) sau ale acțiuni mecanice locale apar suplimentar solicitări de încovoiere (care pot fi eva prin teoria de încovoiere). Eforturile axiale secționale acționează sub forma a d

rezultante principale, variabile ca mărime si direcție de la punct la punct, pe suprafața m

Alegerea secțiunii învelitorilor subțiri de beton (placa propriu zisa si elementelcontur) trebuie sa respecte trei tipuri de exigente:

▪ satisfacerea condițiilor mecanice de rezistență și stabilitate;▪ asigurarea fiabilității betonului și protecția armăturii;

▪ garantarea unei execuții riguroase, sigure și economice, care să ia îconsiderare și elementele adiacente: izolările hidrofugă și termo-acustică, precum și

eventualele sarcini locale (grinzi rulante, antene etc.);


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

53/54

j ș


Plăci curbe subţiri – Palatul CNIT – Paris, Nervi – 1958 – distanță dintre razeme – 218 m


8/16/2019 06_TS_II_cap5.3b

54/54

j șDimensionarea si prevederi constructive

Dimensionarea secțiunilor de beton trebuie sa tina seama de tipul învelitorii (el

hiperbolic sau parabolic) și de concepția de proiectare, care poate aborda două c▪ placa subțire fixată de reazeme puternice, care preiau fără conlucrare toate încăce-i revin;

▪ placa relativ groasă conlucrând cu elementele de margine mai puțin rigide

Grosimile recomandate pentru placa învelitorii în prima situație sunt:▪ la învelitori eliptice h/Lmin ≥ 1/300;

▪ la învelitori hiperbolice h/Lmin ≥ 1/250;▪ la învelitori parabolice h/Lmin≥ 1/200.

În cazul plăcii conlucrând cu elementele de margini, grosimile recomandate pe placa învelitorii sunt:▪ la învelitori eliptice h/Lmin≥ 1/200;

▪ la învelitori hiperbolice h/Lmin≥ 1/150;▪ la învelitori parabolice h/Lmin ≥ 1/120.

Documents

06_TS_II_cap5.3b