Consolidarea Unei Sarpante

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    1/23

    Reabilitarea sarpantei din lemn

    Sa se dimensioneze elementele unei sarpante din lemn, conform Eurocode 5, avand urmatoarele caracteristici:

    clasa de calitate a lemnului: II•

    clasa de exploatare: 1•

    modul de tratare a lemnului : ignifugat•

    date geometrice : - deschiderea:•

      - Inaltimea:

    L1   7.5m:=

    Ha   3m:=

    A. EVALUAREA INCARCARILOR

     1. Evaluarea actiunii zapezii (conform CR1-1-3-2012):

    amplasament: Lipova (Arad)•

    unghiul acoperisului:•   αHa

    L1

    2

    0.8=:=   atan  α( ) 38.66 deg⋅=

    coeficient de forma a acoperisului:•   i   0.860deg atan α( )−( )

    30deg⋅   0.569=:=

    coeficient de expunere:•   Ce   1:= coeficient termic:•   Ct   1:=

    valoarea caracteristica a incarcarii din zapada pe sol:•   S0k 

      1.5kN

    m2⋅:=

    factorul de importanta:•   γIs   1.15:=

    incarcarea din zapada:•   sk    γIs   Ce⋅   Ct⋅   i⋅   S0k ⋅   0.982kN

    m2

    ⋅=:=

     2. Evaluarea actiunii vantului pe sarpanta (conform CR1-1-4-2012):

    presiunea dinamica a vantului :•   qref    0.4kPa:=

    lungimea de rugozitate corespunzator categoriei IV de teren:•   z0

      1m:=

    inaltimea constructiei :•   z 0.6m 2 2.8⋅   m+   Ha+   9.2m=:=

    presiunea vantului la inaltimea z:•   w e( ) gIW   qref ⋅   Ce z( )⋅   Cpe⋅:= gIW

    gIW   1:=

    w z( ) w e( ):= w

    coeficient aerodinamic de presiune:•   Cp

    factorul topografic:•   Ct   1=

    pentru zone urbane dens construite (pg. 8):•   k rz0   0.233:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    2/23

    factorul de varf:•   gvarf    3.5:= (valoare recomandata de normativ pg.12)

    β   2.122

    :=

    factor de rugozitatei (pg. 9):•   Crz   k rz02

    lnz

    z0

     

     

     

     

    2

    ⋅   0.267=:=

    intensitatea turbulentei:•   Izβ

    2.5 lnz

    z0

     

     

     

     

     

     

     

     ⋅

    0.382=:=

    factorul de rafala:•   Cpq   1 gvarf    2 Iz⋅( )⋅+   3.675=:=

    factor de expunere la inaltimea z deasupra terenului (pg. 12 ):•   Cez   Crz   Cpq⋅   Ct⋅   0.983=:=

    Calculul coeficientilor de presiune/suctiune pentru fiecare zona(acoperis cu doua pante)

    T 4.25m:=   b 2 T⋅   8.5m=:=   h 0.8m 2 2.8⋅   m+   Ha+   9.4m=:=   e min b 2 h⋅,( )   8.5m=:=

    zona F - negativ:•

    bF

    e

    42.125m=:=   hF

    e

    100.85 m=:=   AF   bF   hF⋅   1.806m

    2=:=

    α30   30deg:=   cpe.1F   1.5−:=   cpe.10F   0.5−:=

    cpe.30F   cpe.1F   cpe.1F   cpe.10F−( )   logAF

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   1.243−=:=

    α45   45deg:=   cpe.1F   0−:=   cpe.10F   0−:=

    cpe.45F   cpe.1F   cpe.1F   cpe.10F−( )   logAF

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

    α38.66   atan  α( ) 38.66 deg⋅=:=

    cpe.38.66nFatan  α( )   α30−( )   cpe.45F   cpe.30F−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30F+   0.525−=:=

    zona F - pozitiv•

    α30   30deg:=   cpe.1F   0.7:=   cpe.10F   0.7:=

    cpe.30F   cpe.1F   cpe.1F   cpe.10F−( )   logAF

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.7=:=

    α45   45deg:=   cpe.1F   0.7:=   cpe.10F   0.7:=

    cpe.45F   cpe.1F   cpe.1F   cpe.10F−( )   logAF

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.7=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    3/23

    cpe.38.66pF

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45F   cpe.30F−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30F+   0.7=:=

    zona G - negativ:•

    bG

      b 2e

    4

     

     

     

     ⋅−   4.25m=:=   h

    G

    e

    100.85 m=:=   A

    G  b

    G  h

    G⋅   3.612m

    2=:=

    α30   30deg:=   cpe.1G   1.5−:=   cpe.10G   0.5−:=

    cpe.30G   cpe.1G   cpe.1G   cpe.10G−( )   logAG

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.942−=:=

    α45   45deg:=   cpe.1G   0:=   cpe.10G   0:=

    cpe.45G   cpe.1G   cpe.1G   cpe.10G−( )   logAG

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

    cpe.38.66nG

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45G   cpe.30G−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30G+   0.398−=:=

    zona G - pozitiv:•

    α30   30deg:=   cpe.1G   0.7:=   cpe.10G   0.7:=

    cpe.30G   cpe.1G   cpe.1G   cpe.10G−( )   logAG

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.7=:=

    α45   45deg:=   cpe.1G   0.7:=   cpe.10G   0.7:=

    cpe.45G   cpe.1G   cpe.1G   cpe.10G−( )   logAG

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.7=:=

    cpe.38.66pG

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45G   cpe.30G−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30G+   0.7=:=

    zona H - negativ:•

    bH   b 8.5 m=:=   hHL1

    2

    e

    10−   2.9m=:=   AH   bH   hH⋅   24.65m

    2=:=

    α30   30deg:=   cpe.1H   0.2−:=   cpe.10H   0.2−:=

    cpe.30H   cpe.1H   cpe.1H   cpe.10H−( )   logAH

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.2−=:=

    α45   45deg:=   cpe.1H   0:=   cpe.10H   0:=

    cpe.45H   cpe.1H   cpe.1H   cpe.10H−( )   logAH

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    4/23

    cpe.38.66nH

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45H   cpe.30H−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30H+   0.085−=:=

    zona H - pozitiv•

    α30   30deg:=   cpe.1H   0.4:=   cpe.10H   0.4:=

    cpe.30H   cpe.1H   cpe.1H   cpe.10H−( )   logAH

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.4=:=

    α45   45deg:=   cpe.1H   0.6:=   cpe.10H   0.6:=

    cpe.45H   cpe.1H   cpe.1H   cpe.10H−( )   logAH

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.6=:=

    cpe.38.66pH

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45H   cpe.30H−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30H+   0.515=:=

    zona I - negativ:•

    bI   b 8.5 m=:=   hI

    L1

    2

    e

    10−   2.9m=:=   AI   bI   hI⋅   24.65m

    2=:=

    α30   30deg:=   cpe.1I   0.4−:=   cpe.10I   0.4−:=

    cpe.30I   cpe.1I   cpe.1I   cpe.10I−( )   logAI

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.4−=:=

    α45

      45deg:=   cpe.1I

      0.2−:=   cpe.10I

      0.2−:=

    cpe.45I   cpe.1I   cpe.1I   cpe.10I−( )   logAI

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.2−=:=

    cpe.38.66nI

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45I   cpe.30I−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30I+   0.285−=:=

    zona I - pozitiv•

    α30   30deg:=   cpe.1I   0:=   cpe.10I   0:=

    cpe.30I   cpe.1I   cpe.1I   cpe.10I−( )   logAI

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

    α45   45deg:=   cpe.1I   0:=   cpe.10I   0:=

    cpe.45I   cpe.1I   cpe.1I   cpe.10I−( )   logAI

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    5/23

    cpe.38.66pI

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45I   cpe.30I−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30I+   0=:=

    zona J - negativ:•

    bJ   b 8.5 m=:=   hJ

    e

    100.85 m=:=   AJ   bJ   hJ⋅   7.225m

    2=:=

    α30   30deg:=   cpe.1J   0.5−:=   cpe.10J   0.5−:=

    cpe.30J   cpe.1J   cpe.1J   cpe.10J−( )   logAJ

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.5−=:=

    α45   45deg:=   cpe.1I   0.3−:=   cpe.10I   0.3−:=

    cpe.45J   cpe.1J   cpe.1J   cpe.10J−( )   logAJ

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0.5−=:=

    cpe.38.66nJ

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45J   cpe.30J−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30J+   0.5−=:=

    zona J - pozitiv•

    α30   30deg:=   cpe.1J   0:=   cpe.10J   0:=

    cpe.30J   cpe.1J   cpe.1J   cpe.10J−( )   logAJ

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

    α45   45deg:=   cpe.1I   0:=   cpe.10I   0:=

    cpe.45J   cpe.1J   cpe.1J   cpe.10J−( )   logAJ

    m2

     

     

     

     

    ⋅−   0=:=

    cpe.38.66pJ

    atan  α( )   α30−( )   cpe.45J   cpe.30J−( )⋅

    α45   α30−

    cpe.30J+   0=:=

    wpe.nF   qref   cpe.38.66nF⋅

      0.21−

      kPa⋅=:=

      wpe.pF   qref   cpe.38.66pF⋅

      0.28 kPa⋅=:=

    wpe.nG   qref   cpe.38.66nF⋅   0.21−   kPa⋅=:=   wpe.pG   qref   cpe.38.66pF⋅   0.28 kPa⋅=:=

    wpe.nH   qref   cpe.38.66nH⋅   0.034−   kPa⋅=:=   wpe.pH   qref   cpe.38.66pH⋅   0.206 kPa⋅=:=

    wpe.nI   qref   cpe.38.66nI⋅   0.114−   kPa⋅=:=   wpe.pI   qref   cpe.38.66pI⋅   0 kPa⋅=:=

    wpe.nJ   qref   cpe.38.66nJ⋅   0.2−   kPa⋅=:=   wpe.pJ   qref   cpe.38.66pJ⋅   0 kPa⋅=:=

    B. CALCULUL ELEMENTELOR SARPANTEI

     1. Verificarea sipcilor

    distanta interax sipci:•   ssipci   0.3m:=   nrsipci   3:=(nr. sipcilor / m)

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    6/23

    distanta interax capriori:•   sc   0.85m:=

    dimensiuni sipci:•   bs   38 mm⋅:=   hs   58 mm⋅:=

    invelitoare din tigla:•   qinv   0.5kN

    m2

    ⋅:=

    densitatea lemnului:•   ρmed   4.1kN

    m3

    ⋅:=

    Evaluarea incarcarilor: 

     Permanente:•   Gk  - greutatea proprie: gs   bs   hs⋅   ρmed⋅   0.00904kN

    m⋅=:=

    - invelitoare: ginv

    qinv   ssipci⋅

    cos  α( )0.215

    kN

    m⋅=:=

     Variabile:•   Qk  - zapada:   qzs   sk   ssipci⋅   cos  α( )⋅   0.205

    kN

    m⋅=:=

    - vantul: qws   wpe.pF   ssipci⋅   0.084kN

    m⋅=:=

    qk    0.75kN

    m2

    ⋅:= - din exploatare: qs   qk   ssipci⋅   cos  α( )⋅   0.157kN

    m⋅=:=

    - din om:   Qk    1 kN⋅:=

     Combinatii de incarcari pentru sipci:

    1. 1.35*ΣGk+1.5*zapada +1.5*ψ0.1*vant

    2. 1.35*ΣGk+1.5*qs

    3. 1.35*ΣGk+1.5*Qk

    4. 1.35*ΣGk+1.5*Qk +1.5*0.7*0.7kN/m2

    Cazul 1:   P1   1.35 gs⋅   1.35 ginv⋅+   1.5 qzs⋅+   0.611kN

    m⋅=:=

    P1w   1.05 qws⋅   0.088 kNm

    ⋅=:= Vantul actioneaza paralel cu directia y!

    P1y   P1   cos  α( )⋅   P1w+   0.514kN

    m⋅=:=

    P1z   P1   sin  α( )⋅   0.438kN

    m⋅=:=

    Determinarea momentelor incovoietoare efective My.ef si Mz.ef :

    M1y   P1z

    sc2

    8

    ⋅   0.04 kN m⋅⋅=:=   Myds   M1y   0.04 kN m⋅⋅=:=

    M1z   P1y

    sc2

    8⋅   0.046 kN m⋅⋅=:=   Mzds   M1z   0.046 kN m⋅⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    7/23

    Calculul la SLU: 

     1.1 Calculul la starea limita de rezistenta:

    clasa de calitate: C22•

    f mk    22N

    mm2

    ⋅:=rezistenta caracteristica la incovoiere:•

    f c0k    20N

    mm2

    ⋅:=rezistenta caracteristica la compresiune paralela cu fibrele:•

    modulul de elasticitate mediu:•   E0med   7kN

    mm2

    ⋅:=

    modulul de elasticitate conventional:•   E0.05   6.7kN

    mm2

    ⋅:=

    rezistenta de calcul:•

    γM   1.3:= pentru lemn masiv cf. EC5-1-1 pag.25

    Kmod.z

    0.6 gs   ginv+( )⋅   0.8 qzs⋅+

    gs   ginv+   qzs+0.696=:= 0.6 - pentru incarcare permanenta

    0.8 - pentru incarcare de durata medie: zapada

    f mzd   Kmod.z

    f mk 

    γM

    ⋅   11.771N

    mm2

    ⋅=:=

    Kmod.y

    0.6 gs   ginv+( )⋅   0.9 qws⋅+

    gs   ginv+   qws+0.682=:= 0.6 - pentru incarcare permanenta

    0.9 - pentru incarcare de scurta durata: vantul

    f myd   Kmod.y

    f mk 

    γM

    ⋅   11.537N

    mm2

    ⋅=:=

    k m   0.7:=- factor ce tine seama de redistribuirea tensiunilor si eventualele neomogenitati

    calculul tensiunilor:•

    Wy

    bs   hs2

    621305.333 mm

    3⋅=:=   σm.y.d

    Myds

    Wy

    1.857N

    mm2

    ⋅=:=

    Wz

    bs2

    hs⋅

    613958.667 mm

    3⋅=:=   σm.z.d

    Mzds

    Wz

    3.323N

    mm2

    ⋅=:=

    relatiile de verificare:•

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    8/23

    σm.y.d

    f myd

    k m

    σm.z.d

    f mzd

    ⋅+   0.359=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    9/23

    uQk1.inst.y5

    384

    qws   sc4

    E0.05   Iz⋅⋅   0.321 mm⋅=:=   uQk1.inst.z

    5

    384

    qzs   sc4

    E0.05   Iy⋅⋅   0.337 mm⋅=:=

     ψ0   0.7:=   ψ2.2   0:=   uQvant.fin.y   uQk1.inst.y   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   0.225 mm⋅=:=

    uQvant.fin.z   uQk1.inst.z   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   0.236 mm⋅=:=

    ufin   uG.fin.y   uQzapada.fin.y+   uQvant.fin.y+( )2

    uG.fin.z   uQzapada.fin.z+   uQvant.fin.z+( )2

    +   2.196 mm⋅=:=

    verificare_sageata_sipci "ok" ufin

    sc

    150

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    10/23

    Lungimea capriorilor:•

      cel mai mare deschidere: d 2.87 m⋅:=

     Combinatii de incarcari pentru capriori:

    1. 1.35*ΣGk+1.5*zapada +1.5*0.7*vant

    2. 1.35*ΣGk+1.5*qs

    3. 1.35*ΣGk+1.5*Qk

    4. Σ (1.35) * perm+(1.5) * Qk +(1.5) * 0.7kN/m2 - cea mai defavorabila ipoteza

      - aceasta ipoteza este exceptie de la ipoteza nr. 1; aici incarcarea data de zapada si forta

    concentrata Qk nu poate fii mai mare de 0.7kN/m2 (SR EN 1991-1-1, N.A. - T6.10 Nota 5)

    Cazul 1:   Pc1   1.35 Pc.perm⋅   1.5 qzc⋅+   1.812kN

    m⋅=:=

    Pcw1   1.5 0.7⋅   qwc⋅   0.174kN

    m⋅=:= Vantul actioneaza paralel cu directia y!

    Pcy1   Pc1   cos  α( )⋅   Pcw1+   1.436kN

    m⋅=:=

    Mcz1   Pcy1d

    2

    8⋅   1.479 kN m⋅⋅=:=

    Cazul 2:   Pc2   1.35 Pc.perm⋅   1.5 qsc⋅+   1.606kN

    m⋅=:=

    Pcy2   Pc2   cos  α( )⋅   1.119kN

    m⋅=:=

    Mcz2   Pcy2d

    2

    8⋅   1.152 kN m⋅⋅=:=

    Cazul 3:   Pc3   1.35 Pc.perm⋅   0.94kN

    m⋅=:=

    P

    c3Q

      1.5 Q

    ⋅   1.5 kN⋅=:=

    PcyQ3   Pc3Q   cos  α( )⋅   1.045 kN⋅=:=

    Pcy3   Pc3   cos  α( )⋅   0.655kN

    m⋅=:=

    Mcz3   PcyQ3d

    4⋅   Pcy3

    d2

    8⋅+   1.424 kN m⋅⋅=:=

    Cazul 4:   Pc4   1.35 Pc.perm⋅   sc   1.5⋅   0.7⋅kN

    m2

    ⋅+   1.832kN

    m⋅=:=

    Pc4Q   1.5 Qk ⋅   1.5 kN⋅=:=

    PcyQ4   Pc4Q   cos  α( )⋅   1.045 kN⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    11/23

    Pcy4   Pc4   cos  α( )⋅   1.276kN

    m⋅=:=

    Mcz4   PcyQ4d

    4⋅   Pcy4

    d2

    8⋅+   2.064 kN m⋅⋅=:=

    Eforturile la care se va dimensiona sectiunea::

    Mzdc   max Mcz1 Mcz2, Mcz3, Mcz4,( )   2.064 kN m⋅⋅=:=

     2.1 Calculul la starea limita de rezistenta:

    Wc

    bc   7.5cm( )2

    675 cm

    3⋅=:=

    σmd.c

    Mzdc

    Wc

    27.521N

    mm2

    ⋅=:=

    Kmod0.6 Pc.perm⋅   0.8 qzc⋅+

    Pc.perm   qzc+0.691=:=

    Kh   min150 mm⋅

    hc   0.75⋅

     

     

     

     

    0.2

    1.3,

    1.149=:= - coeficient de inaltime

    tensiunea din incovoiere critica:•   σm.crit.c   0.75bc

    2

    hc   0.75⋅   d⋅   E0.05⋅   149.408

    N

    mm2

    ⋅=:=

    zveltetea relativa:•   mtr   0.88:=

    λ rel.m.c

    f mk   mtr⋅

    σm.crit.c

     

     

     

     0.36=:=

    Kcrit   1:=- coeficient care ia in considerare fenomenul de instabilitate

    λ.rel.m < 0.75 rezulta:

    Kls   1:=- coeficient ce ia in considerare efectul sistemului asupra capacitatii portante

    γM   1.3=   f md   Kmod   Kh⋅   Kcrit⋅   Kls⋅

    f mk 

    γM⋅   13.433

    N

    mm2⋅=:=

    verificare_capriori "ok"   σmd.c   f md

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    12/23

    ug.inst5

    384

    Pc.perm   cos  α( )⋅   d4

    E0.05   Ic⋅⋅   22.733 mm⋅=:=

    ug.fin   ug.inst   1 Kdefp+( )⋅   34.1 mm⋅=:=

    sageata data de incarcarile de durata medie(zapada):•

    uq.inst5

    384

    qzc   d4

    E0.05   Ic⋅⋅   27.254 mm⋅=:=

     ψ2.1   0.4:=

    u

    qz.fin

      u

    q.inst

      1   ψ2.1

      K

    defz

    ⋅+

    ( )⋅   29.979 mm⋅=:=

    sageata data de incarcarile de durata scurta (vantul):•

    uq.inst5

    384

    qwc   d4

    E0.05   Ic⋅⋅   7.774 mm⋅=:=

     ψ0   0.7:=   ψ2.2   0:=

    uqv.fin   uq.inst   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   5.442 mm⋅=:=

    ufin_c   ug.fin   uqz.fin+   uqv.fin+   69.52 mm⋅=:=   uadm_cd

    20014.35 mm⋅=:=

    verificare_sageata_capriori "ok" ufin_c   uadm_c

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    13/23

    modulul de elasticitate conventional:•   E0.05.2   8.7kN

    mm2

    ⋅:=

    ne

    E0.05.2

    E0.05

    1.299=:=

    dimensinea capriorilor consolidati:•   bc2   bc   8 cm⋅=:=   hc2   hc   5 cm⋅   ne⋅+   16.493 cm⋅=:=

    Ac2   bc2   hc2⋅   131.94 cm2⋅=:=

     3.1 Calculul la starea limita de rezistenta:

    Wc_2

    bc2   hc22

    6362.672 cm

    3⋅=:=

    σmd.c_2

    Mzdc

    Wc_2

    5.691N

    mm2

    ⋅=:=

    Kmod_2   Kmod   0.691=:=

    Kh   1.149= - coeficient de inaltime

    tensiunea din incovoiere critica:•   σm.crit.c   149.408N

    mm2

    ⋅=

    zveltetea relativa:•   mtr   0.88:=- factor de transformare a momentului real in moment echivalent

    λ rel.m.c

    f mk   0.6154⋅   f mk.2   0.3846⋅+( )   mtr⋅

    σm.crit.c

    0.399=:=

    Kcrit   1=- coeficient care ia in considerare fenomenul de instabilitate

    λ.rel.m < 0.75 rezulta:

    Kls   1=- coeficient ce ia in considerare efectul sistemului asupra capacitatii portante

    γM   1.3=   f md_2   Kmod_2   Kh⋅   Kcrit⋅   Kls⋅f mk   0.6154⋅   f mk.2   0.3846⋅+( )

    γM

    ⋅   16.486N

    mm2

    ⋅=:=

    verificare_capriori_2 "ok"   σmd.c_2   f md_2

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    14/23

    Sectiunea consolidata:

    bc   8cm:=   hc   7.5cm:=   bc2   8cm:=   hc2   5cm:=

    Ic_2

    bc   hc3

    12b

    c  h

    c⋅   2.5 cm⋅( )

    2⋅+   n

    e  b

    c2⋅   h

    c2⋅   3.75 cm⋅( )

    2⋅+   n

    e

    bc2   hc23

    12⋅+   1.495 10

    3×   cm

    4⋅=:=

    ug.inst_25

    384

    Pc.perm   cos  α( )⋅   d4

    E0.05   0.5⋅   E0.05.2   0.5⋅+( )   Ic_2⋅⋅   3.722 mm⋅=:=

    ug.fin_2   ug.inst_2   1 Kdefp+( )⋅   5.582 mm⋅=:=

    sageata data de incarcarile de durata medie(zapada):•

    uq.inst_25

    384

    qzc   d4

    E0.05   0.5⋅   E0.05.2   0.5⋅+( )   Ic_2⋅⋅   4.462 mm⋅=:=

     ψ2.1   0.4:=

    uqz.fin_2   uq.inst_2   1   ψ2.1   Kdefz⋅+( )⋅   4.908 mm⋅=:=

    sageata data de incarcarile de durata scurta (vantul):•

    uq.inst_25

    384

    qwc   d4

    E0.05   0.5⋅   E0.05.2   0.5⋅+( )   Ic_2⋅⋅   1.273 mm⋅=:=

     ψ0   0.7:=   ψ2.2   0:=

    uqv.fin_2   uq.inst_2   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   0.891 mm⋅=:=

    ufin_c2   ug.fin_2   uqz.fin_2+   uqv.fin_2+   11.381 mm⋅=:=   uadm_cd

    20014.35 mm⋅=:=

    verificare_sageata_capriori_2 "ok" ufin_c2   uadm_c

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    15/23

     Permanente:•   Gk  - greutatea proprie: gpn   bpn   hpn⋅   ρmed⋅   0.105kN

    m⋅=:=

    - invelitoare: ginv.pn

    qinv   d⋅   sc⋅

    cos  α( )1.751 kN⋅=:=

    - din sipci:   gpn.sipci   3d

    cos  α( )⋅   bs⋅   hs⋅   ρmed⋅   0.112 kN⋅=:=

    - din capriori:   gcpnd

    cos  α( )bc   hc⋅( )⋅   ρmed⋅   0.101 kN⋅=:=

    TOTAL:   Pppn   ginv.pn   gpn.sipci+   gcpn+   1.964 kN⋅=:=

     Variabile :•   Qk  - zapada:   qzpn   sk   sc⋅   d⋅   cos  α( ) 1.668 kN⋅=:=

    - vantul: qwpn   wpe.pF   sc⋅   d⋅   cos  α( ) 0.476 kN⋅=:=

    - din exploatare: qspn   qk   sc⋅   d⋅   cos  α( ) 1.275 kN⋅=:=

    - din om:   Qk    1 kN⋅=

     Combinatii de incarcari pentru pane:

    1. 1.35*ΣGk+1.5*zapada +1.5*0.7*vant - cea mai defavorabila ipoteza•

    2. 1.35*ΣGk+1.5*qk•

    3. 1.35*ΣGk+1.5*Qk•

    4. 1.35*ΣGk+1.5*Qk +1.5*0.7kN/m2•

    Cazul 1:   Pgr.proprie   1.35 gpn⋅   0.141kN

    m⋅=:=

    P1perm_z   1.35 Pppn⋅   1.5 qzpn⋅+   5.154 kN⋅=:=

    P1ywpn   1.5 0.7⋅   qwpn⋅   sin  α( )⋅   0.358 kN⋅=:=

    Mpz1

    Pgr.proprie

      lc

    2⋅

    8

    4 P1perm_z⋅

    lc

    lc2

    8+   8.965 kN m⋅⋅=:=

    Mpy1

    4 P1ywpn⋅

    lc

    lc2

    80.609 kN m⋅⋅=:=

    Cazul 2:   Pgr.proprie   0.141kN

    m⋅=

    P2perm_s   1.35 Pppn⋅   1.5 qspn⋅+   4.563 kN⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    16/23

    Mpz2

    Pgr.proprie   lc2

    8

    4 P2perm_s⋅

    lc

    lc2

    8+   7.961 kN m⋅⋅=:=

    Mpy2   0 kN⋅   m:=

    Cazul 3:   Pgr.proprie   0.141

    kN

    m⋅=

    P3perm   1.35 Pppn⋅   2.651 kN⋅=:=

    Mpz3

    Pgr.proprie   lc2

    8

    4 P3perm⋅

    lc

    lc2

    8+

    1.5Qk   lc⋅

    4+   5.986 kN m⋅⋅=:=

    Mpy3   0 kN⋅   m:=

    Cazul 4:   Pgr.proprie   0.141kN

    m⋅=

    P4perm   1.35 Pppn⋅   2.651 kN⋅=:=

    P4_07   sc   3.84⋅   m⋅   cos  α( )⋅   1.5⋅   0.7⋅kN

    m2

    ⋅   2.388 kN⋅=:=

    Mpz4Pgr.proprie   lc

    2

    8

    4 P4perm⋅

    lc

    lc2

    8+ 1.5Qk   lc⋅

    4+

    4 P4_07⋅

    lc

    lc2

    8+   10.045 kN m⋅⋅=:=

    Mpy4   0 kN⋅   m:=

     4.1 Calculul la starea limita ultima:

    Mzdp   Mpz1   8.965 kN m⋅⋅=:=   Wpz

    12cm hpn2

    6578 cm

    3⋅=:=

    Mydp   Mpy1   0.609 kN m⋅⋅=:=   Wpy

    hpn   12cm( )2

    6 408 cm

    3

    ⋅=:=

    σmzdp

    Mzdp

    Wpz

    15.511N

    mm2

    ⋅=:=   σmydp

    Mydp

    Wpy

    1.494N

    mm2

    ⋅=:=

    Kmod

    0.6 Pppn⋅   0.8 qzpn⋅+

    Pppn   qzpn+0.692=:=

    Kh   min150 mm⋅

    hpn

     

     

     

     

    0.2

    1.3,

    0.975=:= - coeficient de inaltime

    tensiunea din incovoiere critica:•   σm.crit.z   0.78b

    pn  0.8⋅

    ( )

    2

    hpn   lc⋅⋅   E0.05⋅   130.198 N

    mm2

    ⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    17/23

    zveltetea relativa:•   mtr   0.88= - factor de transformare a momentului real in moment echivalent

    λ rel.m.pn

    f mk   mtr⋅

    σm.crit.z

     

     

     

     0.386=:=

    Kcrit   1=- coeficient care ia in considerare fenomenul de instabilitate

    λ.rel.m < 0.75 rezulta:

    Kls   1=- coeficient ce ia in considerare efectul sistemului asupra capacitatii portante

    γM   1.3=   f mzd   Kmod   Kh⋅   Kcrit⋅   Kls⋅f mk 

    γM

    ⋅   11.419N

    mm2

    ⋅=:=

    σmzdp   15.511N

    mm2

    ⋅=  < f mzd   11.419N

    mm2

    ⋅=

    verificare_pana "ok"   σmzdp   f mzd

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    18/23

    uQzinst_y5

    384

    4 qzpn⋅

    lc

     

     

     

     lc

    4⋅

    E0.05   Izp⋅⋅   10.376 mm⋅=:=

     ψ2.1   0.4:=

    uQzfin_y   uQzinst_y   1   ψ2.1   Kdefz⋅+( )⋅   11.413 mm⋅=:=

    uQzinst_z   0 mm⋅:=

    uQzfin_z   uQzinst_z   1   ψ2.1   Kdefz⋅+( )⋅   0 mm⋅=:=

    sageata data de incarcarile de durata scurta (vantul):•

    uQvinst_y5

    384

    4 qwpn⋅

    lc

     

     

     

     lc

    4⋅

    E0.05   Izp⋅⋅   2.96 mm⋅=:=

     ψ0   0.7:=   ψ2.2   0:=

    uQvfin_y   uQvinst_y   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   2.072 mm⋅=:=

    uQvinst_z   0 mm⋅:=

    uQvfin_z   uQvinst_z   1   ψ2.1   Kdefv⋅+( )⋅   0 mm⋅=:=

    umax_p   uGfin_y   uQzfin_y+   uQvfin_y+( )2

    uGfin_z   uQzfin_z+   uQvfin_z+( )2

    +   32.633 mm⋅=:=

    uadm_p

    lc

    20017 mm⋅=:=

    verificare_sageata_pana "ok" umax_p   uadm_p

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    19/23

    modulul de elasticitate conventional:•   E0.05.2   7.4kN

    mm2

    ⋅:=

    ne

    E0.05.2

    E0.05

    1.104=:=

    Consolidarea costa in adaugarea de dulapi din lemn de rasinoase montat pe cele doua fete ale sectiunii panei.

    bpn'   50mm:=   hpn'   170mm:=

    bpn2   12cm 2 50⋅   mm⋅+   220 mm⋅=:=   hpn2   170mm:=

    ne   1.104=

    Ipny

    12 cm⋅   hpn3

    12

     

     

     

       2ne

    bpn'   hpn'3

    12

     

     

     

     ⋅+   9434.915 cm

    4⋅=:=

    Ipnz

    hpn   12 cm⋅( )3

    12

      2ne

    hpn'   bpn'3

    12

    bpn'   hpn'⋅bpn'

    2

    bpn   0.8⋅

    2

    +

     

     

     

     

    2

    ⋅+

    ⋅+   16404.915 cm4

    ⋅=:=

     5.1 Calculul la starea limita ultima:

    Mzdp   8.965 kN m⋅⋅=   Mydp   0.609 kN m⋅⋅=

    Wpz_2

    I

    pnzhpn

    2

     

     

     

     

    1.93 103×   cm3⋅=:=   Wpy_2

    I

    pny0.8bpn   2bpn'+

    2

     

     

     

     

    857.72 cm3⋅=:=

    σmzdp_2

    Mzdp

    Wpz_2

    4.645N

    mm2

    ⋅=:=   σmydp_2

    Mydp

    Wpy_2

    0.71N

    mm2

    ⋅=:=

    Kmod

    0.6 Pppn⋅   0.8 qzpn⋅+

    Pppn   qzpn+0.692=:=

    Kh   min150 mm⋅

    hpn

     

     

     

     

    0.2

    1.3,

    0.975=:= - coeficient de inaltime

    tensiunea din incovoiere critica:•   σm.crit.z_2   0.78bpn2

    2

    hpn   lc⋅⋅   0.55E0.05   0.45 E0.05.2⋅+( )⋅   458.184

    N

    mm2

    ⋅=:=

    zveltetea relativa:•   mtr   0.88= - factor de transformare a momentului real in moment echivalent

    λ rel.m.pn_2

    0.55f mk    0.45 f mk.2⋅+( )   mtr⋅

    σm.crit.z_2

    0.21=:=

    Kcrit   1=- coeficient care ia in considerare fenomenul de instabilitate

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    20/23

    λ.rel.m < 0.75 rezulta:

    Kls   1=- coeficient ce ia in considerare efectul sistemului asupra capacitatii portante

    γM   1.3=   f mzd_2   Kmod   Kh⋅   Kcrit⋅   Kls⋅0.55f mk    0.45 f mk.2⋅+

    γM

    ⋅   11.886N

    mm2

    ⋅=:=

    verificare_pana_2 "ok"   σmzdp_2   f mzd_2

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    21/23

     ψ0   0.7:=   ψ2.2   0:=

    uQvfin_y   uQvinst_y   ψ0   ψ2.2   Kdefv⋅+( )⋅   0.593 mm⋅=:=

    uQvinst_z   0 mm⋅:=

    uQvfin_z   uQvinst_z   1   ψ2.1   Kdefv⋅+( )⋅   0 mm⋅=:=

    umax_p2   uGfin_y   uQzfin_y+   uQvfin_y+( )2

    uGfin_z   uQzfin_z+   uQvfin_z+( )2

    +   9.334 mm⋅=:=

    uadm_p2

    lc

    20017 mm⋅=:=

    verificare_sageata_pana_2 "ok" umax_p2   uadm_p2 0.3 intervine flambajul!

    Se calculeaza efortul axial din pop:•

    - invelitoare: Gpop.inv

    qinv

    cos  α( )

    d

    cos  α( )⋅   lc⋅   10.051 kN⋅=:=

    - sipci: Gprop_sipci

    bs   hs⋅   ρmed⋅( )cos  α( )

    nrsipci

    m⋅   0.039

    1

    m2

    kN⋅=:=

    lc   3.4m=Gpop.sipci   Gprop_sipci dcos  α( )     

    ⋅   lc⋅   0.545 kN⋅=:=

    Gpop.sipci.c   1.35 Gpop.sipci⋅   0.736 kN⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    22/23

    - capriori: Gprop.capr

    bc   hc⋅   ρmed⋅( )cos  α( )

    1

    sc

    ⋅   0.0421

    m2

    kN⋅=:=

    Gpop.capr   Gprop.caprd

    cos  α( )

      

      

    ⋅   lc⋅   0.582 kN⋅=:=

    - pana:   Gpop.pana   hpn   bpn⋅   ρmed⋅   lc⋅   0.355 kN⋅=:=

    FG   Gpop.sipci   Gpop.capr+   Gpop.inv+   Gpop.pana+( )   1.35⋅   15.571 kN⋅=:=

    FQ   1.5sk   cos  α( )⋅   2.45⋅   5⋅   0.8⋅   m2

    ⋅   10.054 kN⋅=:=

    σc0d

    FG   FQ+

    Ap

    2.373N

    mm2

    ⋅=:=   βc   0.2:=

    K 0.5 1   βc   λ rel   0.3−( )⋅+   λ rel2

    +⋅   0.829=:=

    Kc1

    K K2

    λ rel2

    −+

    0.851=:=   Kmod

    0.6 FG⋅   0.8 FQ⋅+

    FG   FQ+0.678=:=

    f c0d

    Kmod   f c0k ⋅

    γM

    10.438N

    mm2

    ⋅=:=

    verificare_pop "flambeaza"σc0d

    Kc   f c0d⋅1>if 

    "nu flambeaza" otherwise

    :=σc0d

    Kc   f c0d⋅0.267=

    verificare_pop "nu flambeaza"=

     7. Verificarea clestilor degradati

     7.1 Calculul la starea limita ultima:

    Dimensiunile sectiunii initiale:•   bcl

      2.4cm:=

    hcl   12cm:=

    lcl   0.4m:=

    Caracteristici geometrice•   Wcl   2bcl   0.8hcl( )

    2⋅

    6

    ⋅   73.728 cm

    3⋅=:=

    Evaluarea incarcarilor: 

     Permanente:•   Gk  - invelitoare: ginvcl

    qinv   5⋅   sc   d⋅

    cos  α( )

    8.754 kN⋅=:=

  • 8/19/2019 Consolidarea Unei Sarpante

    23/23

    - sipci:   gcls

    bs   hs⋅   ρmed⋅nrs

    m⋅   d⋅   t⋅

    cos  α( )0.475 kN⋅=:=

    - capriori gpr.c

    bc   hc⋅   bc2   hc2⋅+( )   ρmed⋅

    cos  α( ) sc⋅0.069

    kN

    m

    2⋅=:=

    gccld

    cos  α( )t⋅   gpr.c⋅   1.212 kN⋅=:=

    - pana gpcl   bpn2   hpn2⋅   t⋅   ρmed⋅   0.652 kN⋅=:=

     Variabile :•   Qk - zapada:   qzcl   sk   t⋅   cos  α( )⋅

    d

    cos  α( )⋅   11.974 kN⋅=:=

    Qt.cl   qzcl   1.5⋅   17.96 kN⋅=:=

    FG.cl   ginvcl   gcls+   gccl+   gpcl+   11.092 kN⋅=:=

    Mef 

    FG.cl   lcl⋅

    41.109 kN m⋅⋅=:=

    σcl

    Mef 

    Wcl

    15.045N

    mm2

    ⋅=:=

    - rezistenta la incovoiere statica:   f md

    f mk 

    γM

    16.923N

    mm2

    ⋅=:=

    verificare_clesti "ok"   σcl

    f mk 

    γM