Reabilitare ferma metalica

7/29/2019 Reabilitare ferma metalica

1/17

-1-

Sa se afle eforturile axiale din barele grinzii cu zabrele;Sa se verifice eforturile din barele A-4, 1-4 si 1-2 prin metoda sectiunilor;

Sa se dimenisoneze barele prin metoda coeficientilor de profil;

nrb =+ 2

82313 =+ =>sistemul este static determinat;

Determinarea reactiunilor ABB yxy ,,

08642 21 =++= BA yPPHM

kNPPH

yB 1208

960

8

64221

==++

= kNyB 120=

012 =+= PPyyy BA

180=+ BA yy kNyA 60=

0== BxHX kNxA 60=

Verificareareactiunilor02428 21 =+= PPHyM AB


2/17

-2-

02604120260860 =+

=> 0600600 = adevarat / se verifica

Determinarea eforturilor axiale

Nodul A

045sin0

1 =+= AA Nyy

kNNA 85,8445sin

6001

==

06045cos0

14 =+= AA NNx

kNNA 1204 =

Nodul 1

06045cos45cos45sin0

12

0

14

0

1 =+++= NNNx A

045sin45cos45cos

0

1

0

14

0

12=++= ANNNy

=+

=

2120

260

1214

1214

NN

NN

260214

=N kNN 43,4214 =

1226030 N=


3/17

-3-

kNN 28,12712

=

Nodul 2

045sin45sin0

12

0

23=+= NNx

kNNN 28,12745sin

45sin0

012

23=

=

045cos45cos12024

0

23

0

12=++= NNNy

kNN 602

228,127212024 =+=

Nodul 3

045cos45cos45sin0

34

0

23

0

3 =++= NNNx B

045sin45cos45cos0

3

0

34

0

23=+++= PNNNy B

=+

=

26028,127

28,127

334

334

B

B

NN

NN

2602 34 =N

kNN 43,4234 =

== 23028,1273BN

kNN B 71,1693 =

Nodul 4

045cos45cos 40

34

0

144 =+= BA NNNNx

BA NN 44 =

kNNB 1204 =

045sin45sin 034240

14 =++= NNNy

0303060 = se verifica


4/17

-4-

Verificarea eforturilor in barele A-4, 1-4 si 1-2 prin metoda sectiunilor

045cos45cos4

0

12

0

14=+++= AA XNNNHx 06012045cos43,4245cos28,12760

00=+

0003,0 =x (se verifica)

045sin45sin0

14

0

12=+= NNyy A

00 45sin43,4245sin28,12760 +=y 0002,0 = y (se verifica)

Tabel centralizator al eforturilor

Bara Tip Bara Efort [kN]

A-1 (bara 1) Talpa superioara -84,85

1-2 (bara 2) Talpa superioara -127,28

2-3 (bara 3) Talpa superioara -127,28

3-B (bara 4) Talpa superioara -169,71

A-4 (bara 5) Talpa inferioara 120

4-B (bara 6) Talpa inferioara 120

2-4 (bara 7) Montant 60

1-4 (bara 8) Diagonala -42,43



5/17

-5-

Dimensionarea barelor solicitate la intindere

Montantul 2-4 (bara 7) (NEd=60kN ; mml f 4000= )

Predimensionare: 0My

Ednec

f

NA =

2255,232,2551,1

235

60000cmmmAnec === =>

Adoptam 2L 50x50x5 mm cu Aef=9,60cm si

=

=

cmi

cmi

y

z

91,1

43,2

Verificarea de rezistenta:

1,

Rdt

Ed

N

N, unde

[ ]Nmm

NmmfANN

M

y

RdplRdt 2050911.1

235960 22

0

,, =

=

==

29,0205091

60000

,

==

Rdt

Ed

N

N; 0.29profilul ales satisface conditia de rezistenta

Verificarea de zveltete: axa y-y 42,2091,19

4000===

y

f

i

l < 400=a

axa z-z 61,1643,24

4000===

z

f

i

l < 400=a

Talpa inferioara(barele A-4 si 4-B) (NEd=120kN ; mml fy 4000= mml fz 4000= )

Predimensionare: 0My

Ednec

f

NA =

2261.55611,1

235

120000cmmmAnec === =>

Adoptam2L 50x50x5mm cu Aef=9,60cm si

=

=

cmi

cmi

y

z

91,1

43,2


1,

Rdt

Ed

N

N, unde

[ ]Nmm

NmmfANN

M

y

RdplRdt 2050911.1

235960 22

0

,,=

=

==

585,0205091

120000

,

==

Rdt

Ed

N

N; 0.585profilul ales satisface conditia de rezistenta

Verificarea de zveltete: axa y-y 42,2091,19

4000===

y

f

i

l < 400=a

axa z-z 61,1643,24

4000===

z

f

i

l < 400=a


6/17

-6-

Dimensionarea barelor solicitate la compresiune

Talpa superioara A-1 si 1-2 NEd=-127,28 kN

Coeficientii de profil sunt:

=

=

2

6,4

z

y

k

k

;unde

=

I

AK

2

lcr,y(lungimea de flambaj in planul fermei) = mm22000

lcr,z (lungimea de flambaj in planul transversal fermei) = mm4000

Ed

ycryy

yN

lfk2

,= 66,260

127280

220002356,42

=

= => 145=y

Ed

zcryz

z

N

lfk2

,= 06,243

127280

400023522

=

= => 140=y

=max(y, z)=> =145

544.19.93

145

1

===

, unde

=== 9.939.931

yf

E;

=== 1

235

235235

yf

=> min =0.322 (curba B)

Ay

MEdnec

f

N

A

=min

1 2

2 16821/235322.0

1127280

mmmmN =

= ( A =1, pentru clasele de

sectiune 1, 2 si 3 /1M =1)

Adoptam 2L 70x70x7 mm cu Aef=18,80 cmsi

=

=

cmi

cmi

z

y

26,3

12,2

Verificarea de rezistenta

1,

Rdc

Ed

N

N, unde N

fANN

M

y

RdplRdc385827

1.1

2351880

0

,, =

=

==

1385827

127280 ; 0.33profilul ales satisface conditia de rezistenta

Verificarea la flambaj

1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb 1634661

235188037,0

1

, =

=

=


7/17

-7-

=

=

=

=

=

=

=

31,19,936,32

4000

42,19,932,21

22000

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

37,042,1),max( min ==

zy

78,0163466

127280

,

==

Rdb

ed

N

N=> 178,0 (bara satisface si verificarea la flambaj)

Calculul distantei maxime dintre fururi

l1 =135

44.19.93

135

1

===

, unde

=== 9.939.931

yf

E;

=== 1

235

235235

yf

=> min =0.36 (curba B)

Ay

MEdnec

fNA

=

min

1 2

22006

1/23536.01169710 mmmmN

=


sectiune 1, 2 si 3 /1M =1)


=

=

cmi

cmi

z

y

28,3

11,2


8/17

-8-


1,

Rdc

Ed

N

N, unde N

fANN

M

y

RdplRdc452909

1.1

2352120

0

,, =

=

==

1452909

169710 ; 0.38profilul ales satisface conditia de rezistenta


1,

Rdb

ed

N

N

NfANM

y

Rdb 1793521

235212036,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

30,19,938,32

4000

43,19,931,21

22000

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

36,043,1),max( min ==

zy

95,0

179352

169710

,

==

Rdb

ed

N

N=> 195,0 (bara satisface si verificarea la flambaj)


l1 =150

597.19.93

150

1

===

, unde

=== 9.939.931

yf

E;

=== 1

235

235235

yf

=> min =0.307 (curba B)


9/17

-9-

Ay

MEd

necf

NA

=

min

1 2

212,588

1/235307.0

142430mm

mmN=


sectiune 1, 2 si 3 /1M

=1)


=

=

cmi

cmi

z

y

43,2

91,1


1,

Rdc

Ed

N

N, unde N

fANN

M

y

RdplRdc 2050911.1

235960

0

,, =

=

==

1205091

42430 ; 0.21profilul ales satisfaceconditia de rezistena


1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb99264

1

23596044,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

24,19,933,24

2828

26,19,931,19

2263

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

44,026,1),max( min ==

zy

43,099264

42430

,

==

Rdb

ed

N

N

=> 143,0

(bara satisface si verificarea la flambaj)


l1


10/17

-10-

Calculul imbinarilor sudate ale nodurilor fermei

Grosimea cordoanelor de sudura trebuie sa se incadreze intre urmatoarele valori:3mm6aPentru imbinarea nodurilor prin sudura s-a ales ca si material de sudura un otel cu rezistenta la intindere

egala cu cea a materialului de baza (barele fermei).

tmin-grosimea minima a pieselor imbinatefu=235N/mmbw=0.85-coeficient de corectieM2=1.25

dvwf ,

2

,3 Mw

udvw

ff

=

2

, /6.12725.185.03

/235mmN

mmNf dvw =

=

N1+N2-NRd

N1xe1= N2xe2

][2 1,

2

1, mmafh

eNl

dvw

Rdeff

=

][2 2,

1

2, mmafh

eNl

dvw

Rd

eff

=

Calculul lungimilor de sudura necesare pentru barele fermei

Barele A-4, 4-B si 2-4

Profilul ales: 2L 50x50x5mmNt,Rd=205091NExcentricitatile profilului e1=14mm

e2=36mmh=50mma1=a2=4mm

1,

2

1,2 afh

eNl

dvw

Rdeff

= = mm7,144

46.127502

36205091=

=>lef =145mm

2,

1

2,2 afh

eN

ldvw

Rd

eff

= mm2,5646.127502

14205091

=

=>lef =145mm


11/17

-11-

Barele A-1 si 1-2(talpa superioara)

Profilul ales: 2L 70x70x7mmNt,Rd=163466NExcentricitatileprofilului e1=19,7mm

e2=50,3mmh=70mm

a1=a2=5mm

1,

2

1,2 afh

eNl

dvw

Rdeff

= = mm05,92

56.127702

3,50163466=

=>lef =100mm

2,

1

2,2 afh

eNl

dvw

Rd

eff

= mm05,36

56.127702

7,19163466=

=>lef =100mm

Barele 2-3 si 3-B(talpa superioara)

Profilul ales: 2L 70x70x8mm

Nt,Rd=179352NExcentricitatileprofilului e1=20,1mm

e2=49,9mmh=70mma1=a2=5,5mm

1,

2

1,2 afh

eNl

dvw

Rdeff

= = mm08,91

5,56.127702

9,49179352=

=>lef =100mm

2,

1

2,2 afh

eNl

dvw

Rdeff

= mm7,36

5,56.127702

1,20179352=

=>lef =100mm

Barele 1-4 si 3-4(diagonale)

Profilul ales: 2L 50x50x5mmNt,Rd=99264NExcentricitatile profilului e1=14mm

e2=36mmh=50mma1=a2=4mm

1,

2

1,

2 afh

eNl

dvw

Rdeff

= = mm01,70

46.127502

3699264=

=>lef =75mm

2,

1

2,2 afh

eNl

dvw

Rd

eff

= mm2,27

46.127502

1499264=

=>lef =75mm


12/17

-12-

II.Consolidarea fermei metalice

Destinatia cladirii a fost modificata, astfel incarcarile au fost dublate. Intrucat toate fortele au fost

dublate au rezultat eforturi axiale in bare direct duble, proportional cu incarcarea. Verificarea acestora a fost

facuta in programul de calcul structural Axis VM10 si rezultatele se pot gasi in tabelul de mai jos.

Bara Tip Bara Efort [kN]

A-1 (bara 1) Talpa superioara -169,7

1-2 (bara 2) Talpa superioara -254,562-3 (bara 3) Talpa superioara -254,56

3-B (bara 4) Talpa superioara -339,42

A-4 (bara 5) Talpa inferioara 240

4-B (bara 6) Talpa inferioara 240

2-4 (bara 7) Montant 120



Verificarea capacitatii portante a barelor grinzii cu zabrele la noile eforturi.

Barele supuse la intindere

Montantul 2-4 (ef. axial nou: NEd=120000kN ;sectiune:2L 50x50x5)


1,

Rdt

Ed

N

N, unde

[ ]Nmm

NmmfANN

M

y

RdplRdt 2050911.1

235960 22

0

,,=

=

==

40,0205091

120000

,

==Rdt

Ed

N

N; 0.59profilul ales anterior satisfice in continuare conditia de

rezistenta;

Talpa inferioara A-4 si 4-B (ef. axial nou: NEd=240000N ;sectiune:2L 50x50x5)


1,

Rdt

Ed

N

N, unde

[ ]Nmm

NmmfANN

M

y

RdplRdt205091

1.1

235960 22

0,,

=

=

==

17,1205091

240000

,

==

Rdt

Ed

N

N; 1.17profilul ales anterior nu mai satisface conditia

de rezistenta, este necesara consolidarea acestuia;


13/17

-13-

Consolidarea talpii inferioare


1,

Rdt

Ed

N

N, unde

[ ]Nmm

NmmfANN

M

y

RdplRdt 3311371.1

2351550 22

0

,,=

=

==

73,0331137

240000

,

==

Rdt

Ed

N

N; 0.73solutia de consolidare a

profilului satisfice conditia de rezistenta;

Verificarea de zveltete: axa y-y 29,23517

4000===

y

f

i

l < 400=a

axa z-z 53,21019

4000===

z

f

i

l < 400=a

Grosimea cordoanelor de sudura trebuie sa se incadreze intre urmatoarele valori:3mm


14/17

-14-

Barele supuse la compresiune

Talpa superioara A-1 si 1-2 (ef. axial nou: NEd=-254560 N ;sectiune:2L 70x70x7 )


1

,

Rdc

Ed

N

N, unde N

fANN

M

y

RdplRdc401636

1.1

2351880

0

,, =

=

==

1401636

254560 ; 0.63profilul ales anterior satisface in continuare conditia de rezistenta;


1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb163466

1

235188037,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

31,19,936,32

4000

42,19,932,21

22000

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

37,042,1),max( min ==

zy

56,1163466

254560

,

==

Rdb

ed

N

N=> 156,1 (F) =>profilul ales anterior nu mai satisface conditia de stabilitate

la flambaj). Este necesara consolidarea profilului din conditii de flambaj.

Consolidarea talpii superioare A-1 si 1-2S-a adoptat solutia cu doua profile cornier 50x50x7 si o platbanda 100x7 la partea superioara.


15/17

-15-


1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb281492

1

235386431,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

35,19,936,31

4000

52,19,938,19

22000

max

1

,

1

,

max

z

zcr

z

y

ycry

i

l

i

l

31,052,1),max( min ==

zy

91,0281492

254560

,

==

Rdb

ed

N

N=> 191,0 (F) => solutia de consolidare a profilului satisfice si conditia de

flambaj;



16/17

-16-

Consolidarea talpii superioare 2-3 si 3-B

S-a adoptat solutia cu doua profile cornier 50x50x7 si o platbanda 140x8

la partea superioara.


1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb 3646101

23545343422,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

23,19,938,34

4000

50,19,931,20

22000

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

3422,050,1),max( min ==

zy

93,0364610

339420

,

==

Rdb

ed

N

N

=> 193,0 (F) => solutia de consolidare a profilului satisfice si conditia de

flambaj;



17/17

-17-

Diagonalele 1-4 si 3-4 (ef. axial nou: NEd=-84860 N ;sectiune:2L 50x50x5 )


1,

Rdc

Ed

N

N, unde N

fANN

M

y

RdplRdc 2050911.1

235960

0

,, =

=

==

1205091

84860 ; 0.42profilul ales anterior satisface in continuare conditia de rezistenta;


1,

Rdb

ed

N

N

NfA

NM

y

Rdb 992641

23596044,0

1

, =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

24,19,933,24

2828

26,19,931,19

2263

max

1

,

1

,

max

z

zcrz

y

ycry

i

l

i

l

44,026,1),max( min ==

zy

86,099264

84860

,

==

Rdb

ed

N

N=> 186,0 profilul ales anterior satisfice in continuare conditia de flambaj;

Documents

Reabilitare ferma metalica