HALE INDUSTRIALEcurs nr. 3

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA CURSULUI

STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI se compune din:INVELITOAREPANEGRINZI PRINCIPALESISTEME DE CONTRAVANTUIRI

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA CURSULUI

Pe grinzile principale pot fi asezate si alte elemente:

- luminatoare;- ventilatoare;- deflectoare.

Elementele acoperisului sunt legate intre ele prin contravantuiri si legaturi care asigura stabilitatea si rigiditatea structurii in ansamblul ei, realizand astfel o conlucrare spatiala a intregului ansamblu.

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

Invelitoarea este in general de doua tipuri:- cu izolatie termica:

- panouri speciale tip sandwich alcatuite din doua foi metalice profilate intre care se gaseste un strat izolator (polistiren, poliuretan, vata min.)

- fara izolatie termica:- panouri de tabla cutata;- panouri de tabla ondulata;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Calculul invelitorii se face pe schema statica de grinda simplu rezemata sau grinda continua pe mai multe pane. Imbinarea dintre invelitoare si pana se face folosind nituri impuscate, suruburi obisnuite sau autofiletante, cirlige, agrafe etc.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

Panele au rolul de a prelua greutatea invelitorii si incarcarile de pe acesta (zapada, praf, vant) si de a le transmite fermelor sau riglelor cadrelor pe care descarca.

Se realizeaza din:- profile laminate dublu T sau U (in cazul invelitorilor usoare si cand deschiderea nu depaseste 7,50 … 9,00m)- grinzi cu zabrele(deschideri de <12…15 m)

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Asezare:- la distante egale – daca riglele cadrelor sunt gr cu inima plina;- in nodurile fermelor – daca riglele sunt grinzi cu zabrele;- pe distanta intre noduri – pentru invelitori grele care necesita pane dispuse mai des.

Panele se aseaza:- normal fata de invelitoare (perpendicular pe rigla)

– pane cu sectiune plina;- vertical – pane grinzi cu zabrele;

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Deschiderea = distanta dintre axele fermelor sau riglele cadrelor;

Functie de dispunerea lor, componentele incarcarii dupa axele principale de inertie vor fi:

sin)(

cos)(

zy

vzx

ggp

gggp

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Cele doua componente sunt preluate de:- px - de pana;- py de:

- de pana; - invelitoare (cazul invelitorilor suficient de rigide

si carora li se poate asigura o continuitate buna pe toata suprafata inclinata)

- contravantuiri longitudinale (dispuse intre pana de streasina si prima panacurenta)

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Functie de schema statica:

- pane cu inima plina simplu rezemate:- lungimea egala cu traveea;- reactiuni egale in punctele de rezemare pe ferma; - montaj relativ usor.

- pane cu inima plina continue: - mai economice din p.de v. al consumului de material;- reactiunile nu sunt egale dar in calcul se considera egale cu valoarea de la panele simplu rezemate;

- pane cu contrafise:- suplimentar apar in fiecare deschidere doua contrafisecomprimate dispuse intre talpa inferioara a riglelor cadrului si talpa inferioara a panelor- au rolul de a fixa talpile comprimate (inferioare sau superioare) ale fermelor sau riglelor cadrului;- reduc deschiderea panelor;

- pane cu zabrele:- se utilizeaza la travei mari (12…18m);- se realizeaza ca grinzi simplu rezemate.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

VERIFICAREA SECTIUNII:- verificarea de rezistenta la incovoiere oblica cu relatia:

RW

M

W

M

y

y

x

x 1,1

- pentru a reduce My se poate adopta solutia legarii panelor intre ele dupa planul invelitorii cu ajutorul tirantilor, dispusi la jumatatea sau treimea traveii

3288

221

2 lqM

lqM

lqM y

yy

yy

y

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

VERIFICAREA SECTIUNII:

- daca componenta py este preluata de invelitoare verificarea se face numai in momentul Mx.

- pana cu zabrele are talpa superioara solicitata la forta axiala de compresiune si la moment incovoietor rezultat prin incarcarea pe distanta intre doua noduri.

Verificarea la stabilitate este: Ry

I

Mc

A

N

Ex

xx

/1

Unde:A – aria talpii comprimate;- coeficient de flambaj;

Din conditia de deformabilitate sageata maxima trebuie sa fie mai mica de l/200.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

PRINDEREA PANELOR DE FERME se face in general folosind: - corniere cu aripi neegale – pentru pane profile U- placute indoite – pentru pane profile dublu T- realizand pe reazem scaune – pentru pane cu zabrele- alte modele de prindere

INADIRE DE CONTINUITATE se fac folosind diferite detalii caracteristice

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

GRINZILE PRINCIPALE DE ACOPERIS

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Functie de sechidere si solcitari se pot realiza in varianta:- grinzi cu zabrele;- grinzi cu inima plina.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale;- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

GRINZI CU ZABRELE

Alcatuire:- nodurile se aseaza in general la distante cuprinse intre 2,50…3 m;- in cazul deschiderilor mari (L>24 m) se prevad contrasageti ale talpilor inferioare;- datorita gabaritelor maxime de transport se realizeaza in general din doua tronsoane nesimetrice imbinate pe santier solosind sudura sau SIRP;Acoperisul este

alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Grinzi cu zabrele – exemple de alcatuire si detalii

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Innadirea fermelor cu talpi:a, b) de corniere; c) cheson – sudura; d) SIRP

Innadirea fermelor cu talpi in T

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Prindere articulata Innadirea fermelor cu talpi in T

CALCULUL STATICpe schema statica:

- grinda cu zabrele prinsa articulat de stalp- grinda cu zabrele prinsa rigid de stalp

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Prindere articulata Innadirea fermelor cu talpi in T

Barele se verifica la forta axiala si moment incovoietor.

Pentru prinderea articulata transmiterea fortelor se face cu placute de centrare si prin blocaje care se sudeaza dupa centrarea fermei.

In cazul prinderii rigide prima diagonala se realizeaza de regula ascendenta. Momentele de pe reazem se transmit sub forma unui cuplu de forte iar forta axiala N se poate considera ca se transmite numai la talpa inferioara acolo unde se transmite si reactiunea verticala R.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Particularitati ale calcul static:- la calcul static trebuie sa se ia in considerare si unele solicitari suplimentare introduse de legatura cu stalpii halei;- la ferme legate articulat de stalpifortele orizontale se transmit de la ferma la stalp cu o excentricitate corespunzatoare inaltimii guseului de reazem (rezulta necesitatea unei inaltimi a guseului cat mai redusa)

dt

dd

dt

tt

KK

KMM

KK

KMM

hHM

0

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

GRINZI PRINCIPALE CU INIMA PLINA

Pot deveni rationale si competitive atunci cand se proiecteaza continue, din oteluri cu caracteristici superioare si cu inimi suple. Cand nu este posibila realizarea de grinzi continue se pot utiliza grinzi cu tirant.

Calculul grinzilor continue se poate face tinand seama de dezvoltarea articulatiilor plastice, dar in acest caz este necesar ca supletea inimilor si a talpilor sa ramana in limite mai reduse. Daca se folosesc grinzi cu inimi cu suplete mare calculul se face in domeniul elastic.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

LUMINATOARE

Servesc pentru iluminarea si ventilarea naturala a halei.

Functie de marimea lor pot fi sub forma de cupole din material plastic transparent sau elemente mai mari sustinute de o structura metalica (triunghiulare sau dreptunghiulare).

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina -luminatoare- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

La luminatoarele mari pentru asigurarea stabilitatii si rigiditatii luminatorului se prevede un sistem de contravantuiri orizontale si verticale, care se calculeaza la actiunea vantului pe luminator.

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi principale: -cu zabrele; -cu inima plina -luminatoare- contravantuiri;

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri;

CONTRAVANTUIRILE SI LEGATURILE IN PLANUL SARPANTEI

Se dispun pentru asigurarea stabilitatii si rigiditatii sarpantei si a constructiei.

Sunt de trei feluri:- contravantuiri orizontale transversale (COT);- contravantuiri orizontale longitudinale (COL);- contravantuiri verticale (CV).

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri: - COT; - COL; - verticale

CONTRAVANTUIRI ORIZONTALE TRANSVERSALE (COT)

Se prevad in mod obisnuit in traveele finale ale halelor.(daca exista rosturi de dialatare in traveele alaturate)Daca lungimea halei este mare se prevad COT intermediare.

Alcatuire:Se dispun in mod obisnuit la nivelul talpii superioare a fermelor.Sub forma unor grinzi cu zabrele:

- talpa contravantuirii = talpa superiora a grinzii principale- montantii = panele- diagonalele - elemente proprii

Daca distanta dintre ferme este mare se dispune la mijlocul traveii o talpaproprie (la nivelul inferior al panelor si suspendata de acestea)

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri: - COT; - COL; - verticale

Calculul static se face incarcacand grinda cu zabrele cu reactiunile orizontale din vant ale stalpilor din perete frontal. Pentru eforturi de compresiune mari diagonalele pot fi realizate din doua corniere sau din tevi rotunde sau dreptunghiulare.

Pentru transmiterea reactiunilor COT frontale la fundatii se prevan CONTRAVANTUIRI VERTICALE IN PLANUL PERETILOR LATERALI.

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri: - COT; - COL; - verticale

CONTRAVANTUIRI ORIZONTALE LONGITUDINALE (COL)

Alcatuire:Sub forma unor grinzi cu zabrele:

- talpa = pana de streasina si prima pana- montantii - elemente proprii - diagonalele - elemente proprii

In cazul cand scheletul peretilor longitudinali are stalpi intermediari, o parte din incarcarea data de vant peretelui poate fi transmisa in nodurile contravantuirilor longitudinale.

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri: - COT; - COL; - verticale

CONTRAVANTUIRI VERTICALE

Se dispun cu scopul de a mentine grinda principala in plan vertical (transmit fortele la COT).

In mod uzual se dispun in acceasi deschidere cu COT.

contravantuire verticala

RISC DE RASTURNARE MIC

RISC DE RASTURNARE MAI MARE

contravantuire verticala

HALE INDUSTRIALE – STRUCTURA DE REZISTENTA A ACOPERISULUI

Acoperisul este alcatuit din:- invelitoare;- pane;- grinzi rincipale; - contravantuiri: