Mathcad - Tema 1

Embed Size (px)

Citation preview

N 1 := numar de ordineTema 1Dimensionarea unui cofraj metalic si tehnologia de executieSa se dimensioneze un cofraj metalic necesar cofrarii unui element masiv din beton , cunoscand dimensiunilelamelei de betonare:-lungime L=15+0.5*N (m)-latime l=10 m-inaltime h=2.3+0.01*N (m)Se vor lua in considerare incarcarile date de impingerea betonului si de vibrarea lui ( la compactare),tinand contca viteza de betonare pe verticala v=0.5m/h , iar timpul de intrare in priza a betonului tc=120 min. .-greutatea specifica a betonului proaspat b=2400daN/mc-dimensiunile panoului de cofraj: -lungimea Lp=2.6+0.01*N (m) -latimea lp=0.8+0.01*N (m)Sa se descrie tehnologia de executie a unui panou de cofraj si sa se arate modalitate de montare a cofrajului invedere turnarii betonului.Sa se intocmeasca necesarul de panouri si piese auxiliare , avand in vedere faptul ca se va turna betonul in 4lamele simultane.Dimensionarea cofrajului metalic1.Stabilirea incarcarilor- incarcarea staticaprovenita din impingerea laterala a betonului proaspat turnatPresiunea laterala a betonului proaspat pe peretii cofrajului e functie de viteza de turnare a betonuluiIn zona de influenta a vibrarii betonul se comporta ca un lichid greu , de densitate corespunzatoare -Lp2.6 m 0.01m N + 2.61 m = :=L 15 m 0.5m N + 15.5 m = :=lp0.8m 0.01m N + 0.81 m = :=l 10 m :=hb2.3 m 0.01 m N + 2.31 m = :=v 0.5 mh:= b2400 daNm3:=p b h :=h v t := th = inaltimea zonei de influentap=presiunea betonului runatt = timpul trecut de la inceperea turnariiv = viteza de turnare a betonului in cofrajIn zona de impingere redusa a betonului turnat , de la inceperea prizei betonului pana la -sfarsitul prizei ,presiunea laterala a betonului se determina cu relatia:tc120 min :=Pd 600 daNm2:=h1v tc :=pmaxb h1 2.4 103daNm2 = :=p Pd pmax+ 3 103daNm2 = :=In zona intarita a betonului turnat,cofrajul se calculeaza la impingerea max. pmax, din cauza deformatiilorinregistrate pe parcursul turnarii .Incarcarea orizontala dinamica provocata de socul descarcarii betonului,se considera functie de capacitateamijloacelor de transport folosit:Pd=200daN/mp -pentru capacitatea mijloacelor de transport pana la 0.2mcPd=400daN/mp -pentru capacitatea mijloacelor de transport0.2mc-0.7mcPd=600daN/mp -pentru capacitatea mijloacelor de transport > 0.7mcStabilirea tipului de panou de cofrajVom dimensiona un panou de cofraj la care structura de rezistenta sa fie alcatuit din grinzi principala verticale sidin nervuri orizontale.Grinzile principale de margine si nervurile de margine ,vor constitui rama cofrajului.Platelajul cofrajului va fi realizat din tabla de otel de 5mm.Distanta maxima intre nervurile curente se stabileste astfel incat tabla panoului sa nu depaseasca sageatamaxima admisibila la deformatie:fadmln1503.5mm < :=lnPentru a se evita formarea unor sageti la cofraje , care apoi se transmit elementului de beton, serecomanda ca montarea cofrajelor sa se realizeze cu o contrasageata egala ca marime cusageata calculata.E = modulul de elasticitate a oteluluiE 2.1 106daNcm2:= = coeficientul lui Poisson 0.3 :=p 3000 daNm2:=lnfadm150 :=lnfadmt 5 mm :=lnmaxt4lnfadm15 172 E 1 ( )2plnfadm|

\||.4+

(((( :=fadmdistanta max,intre nervurilnmaxt4 150 15 172 E 1 ( )2p 150 ( )4+

(( 0.606 m = :=ln13.5mm 150 0.525 m = :=lnmin lnmaxln1, ( )0.525 m = :=lpln1.543 =numar de spatii intre nervuri 2 - numarul de nervuri 3lp20.405 m =distanta intre nervuriDimensionarea nervurii curenteCalculul de rezistentaCalculul de rezistenta reprezinta verificarea sectiunii elemetului respectiv, rar in dimensionarea acestuia.Calculul consta in punerea conditiei ca marimea eforturilor aparente in element , sa fie mai mica , respectiv lalimita egala cu capacitatea portanta a acestuia.In cazul elementelor incovoiate (placi cofrate,nervuri,grinzi extensibile), verificarea se face la momentincovoietor si la forta taietoare.nervura marginala -l1Lp30.87 m = := l2lp20.405 m = :=cl220.203 m = :=l l10.87 m = :=q pl22 607.5daNm = :=Q q l c ( ) 405.506 daN = :=MmaxQ3 l2 4 c2 24 l c ( ) 53.325 daN m = :=Verificare sectiune: - 210Nmm2:=WnecMmax2.539 cm3 = := Wef19.5 cm3 :=I 77.8 cm4 :=fmaxQ l41920 l c ( ) E I 25 40c2l2 16c4l4 +|

\|||. 0.254 mm = :=fadml13002.9 mm = := fmaxfadm< 1 = Se verifica conditia.nervura principala -l1Lp30.87 m = :=l2lp20.405 m = :=cl220.203 m = :=l l10.87 m = :=q pl22 607.5daNm = :=Q 2q l c ( ) 811.013 daN = :=MmaxQ3 l2 4 c2 24 l c ( ) 106.65 daN m = :=Verificare sectiune: - 210Nmm2:=WnecMmax5.079 cm3 = := Wef19.5 cm3 :=Profil metalic I8 (h=80mm; b=48mm;t=5.9mm;d=R=3.9mm)I 77.8 cm4 :=fmaxQ l41920 l c ( ) E I 25 40c2l2 16c4l4 +|

\|||. 0.508 mm = :=fadml13002.9 mm = :=fmaxfadm< 1 =Conditia se verificaDimensionarea grinda principalaProfil metalic I8 (h=80mm;b=48mm;t=5.9mm;d=R=3.9mm)p 3000daNm2 :=q pl22 607.5daNm = :=Q 2q l22246.037 daN = :=MmaxQ l2616.608 daN m = := 210Nmm2:=WnecMmax0.791 cm3 = := Wef19.5 cm3 :=I 77.8 cm4 :=fmaxQ l2360 E I 0.017 mm = :=fadml23001.35 mm = :=fmaxfadm< 1 =Conditia se verificaNecesarul de panouri si piese auxiliarehb2.31 m =hblp2.852 =Se aleg 3 panouri metalice , care formeaza un modullp0.81 m =Lp2.61 m = LLp5.939 =Se aleg 6 panouriL 15.5 m =Se alege 20 panouri metalice.TEHNOLOGIA DE MONTARE A COFRAJULUI METALICCofrajele de inventar trebuie sa aiba un caracter flezibil in utilizare , adaptandu-si caracateristicitegeometrice la conditiile efective ale lucrarii de executat, folosind calitatea panoului de a se puteademonta usor si apoi recompune.Eficienta economica a cofrajului de inventar este asigurata de posibilitatea utilizarii lui de un numarori de cat mai mare.Avantajele acestei tehnologii:-reducerea consumului de material lemnos,reducerea consumului de manopera;-turnarea de pereti de beton cu suprafete plane netede , care nu mai necesita tencuieli.Cofrajele metalice plane sunt alcatuite dintr-o suprafata cofrata, dintr-un element sau mai multeelemente modulare.Mentinerea planeitatii fetelor modulelor la manipulare, transport,montaj, impingerea betonuluiproaspat se realizeaza cu un schelet de rigidizare.Strangerea a doua cofraje montate pe fetele opuse ale lamelei de beton se realizeaza cu pane sisuruburi.La imbinarea panourilor metalice , mai exista elemente speciale , demontabile , asezate inprelungire sau in unghi.Tot in setul cofrajelor metalice exista elemente demontabile pentrusuprainaltarea cofrajelor.Operatia de desprindere a cofrajelor de suprafata de beton se face prin dezlipire in pana , datoritagreutatii mari a cofrajului la desfacerea legaturii intre panourile montate fata in fata.Ridicarea panoului de cofraj (dupa decofrare) se va face cu ajutorul macaraleiPanourile de cofraj metalic au dimensiunile 15m , 10m , si se vor monta pe 3 randuri , conformplansei nr 2 , iar modalitatea de rigidizare a acestuia este detaliat in plansa 3.Panourile de cofraj metalice , sunt asezate in pozitia de montaj cu macaraua pe pneuri.Stabilitatea dupa eliberarea din carligul macaralei se realizeaza cu spraituri de inventar , prinse deplacuta de reprtitie.La partea superioara a modului se agata o schela usoara prevazuta cu podina si balustrada pentruasigurarea securitatii muncitorilor la turnarea betonului.Dimensiunile modulului sunt:Lungime modul = 2.61m; -Inaltime modul = 0.81m. -Pentru realizarea unui modul se vor respecta urmatoarele operatii:- Asamblarea panourilor de cofraj cu suruburi;- Montare tiranti interiori;- Montare grinzi verticale;- Montare spraituri de inventar pe fiecare grinda;- Rigidizarea panourilor inferioare de cele 2 grinzi si calarea acestora;- Montare panouri superioare cu prinderea definitiva de grinzi;- Montarea elementelor tirantilor superiori;- Verificare verticalitate cofraj;- Strangerea suruburilor de rigidizare;- Montarea elementelor de sustinere parapet pentru podina de lucru;- Montarea scarilor de acces la podine de lucru.Panourile metalice se vor proteja prin ungere cu decropol.daN 10N :=h 60 min :=