STRUCTURI PE CABLURI

1. Generalitati. Principii de alcatuire.

2. Clasificare.

3. Sisteme planare. Detalii de alcatuire. Cabluri.

4. Principii de calcul si relatii generale

5. Sisteme spatiale

GENERALITATI

Structurile suspendate au principalele elemente portante din fire sau membrane care sunt ancorate in elemente de rezemare rigide si lucreaza la intindere sub actiunea incarcarilor

Din antichitate utilizarea lor primara se regaseste la corturi sau la punti peste ape

In secolul XIX constructiile suspendate au inceput sa fie utilizate la poduri unde reprezinta si in prezent un sistem larg utilizat.

La constructiile civile utilizarea sistemului s-a aplicat la acoperisuri cu deschideri mari.

Istoric:

- Acoperisuri la constructiile ce adapostesc evenimente sportive sau expozitionale internationale

1826: acoperis suspendat realizat de Schnirch la Banska-Bistrica (Cehia)

1836: Fort Laurent (SUA)

1896: Nijni-Novgorod (ing rus Suhov)

-Hangare de avioane, depozite mari, etc.

1953 –Rayleigh Arena (SUA) conceputa de Nowicki

Destinatia constructiilor suspendate este speciala: centre expozitionale, constructii sportive, garaje, depozite, piete, circuri, hangare, constructii destinate complexelor scolare, cinematografe, piscine

AVANTAJELE STRUCTURILOR SUSPENDATE - transparenta arhitecturala;

- deschideri mari fara elemente de sustinere (stalpi, grinzi);

- consum extrem de redus de material prin utilizarea otelurilor de rezistente foarte inalte si a evitarii fenomenuluide flambaj;

-costuri foarte reduse de transport si rapiditate de montaj.

GENERALITATI

DEZAVANTAJELE STRUCTURILOR SUSPENDATE-deformabilitate mare in planul invelitorii care impune alegerea materialelor cu elasticitate mare sau limitarea deformatiilor cu pretul unor investitii costisitoare;-elemente de ancorare de pe contur sunt pe atat de costisitoare pe cat de necesare;-depozitele de zapada precum si apa din ploidevin importante si dificil de evacuat;-structurile suspendate sunt foarte sensibile la actiunea dinamica a vantului inregistrand toate fenomenele de instabilitate elastica induse de acesta (galopare, fluturare, rezonanta).

PRINCIPII DE ALCATUIRE

Sistem dual de cabluri: unul purtator si celalalt intinzator, in

acelasi plan sau in planuri normale unul pe celalalt;

Sistem de cabluri ce alcatuiesc grinzi cu zabrele cu forme concave sau convexe

Sistem hobanat prin transformarea stalpilor in piloni ancorati.

Sistem de fixare a cablurilor:- Pe grinzi curbe rigide din

beton armat;- Pe stalpi din beton armat;- Prin hobane si stalpi metalici

CLASIFICAREA CABLURILOR

In functie de efortul initial din cablu, Ni0: cabluri nepretensionate (Ni0=0) sau cabluri pretensionate (Ni0=p);

In functie de metodele de pretensionare: cu sarcini permanente sau prin intindere in cablu;

In functie de planurile curbelor descrise de cabluri: in acelasi plan, in planuri diferite sau combinatii;

In functie de modul de actiune a incarcarilor exterioare: in plan sau spatial

Palatul Culturii si Sporturilor din Bucuresti

Sisteme de ancorare cu inel periferic si inel central

Sistem de grinda cu zabrele prin dispunerea unor montant (zabrele) intre cablul purtator si cel intinzator

Forma cablurilor:

- Concav la care toate elementele sunt intinse;

-Convex la care montantii sunt elemente comprimate

-Combinate ;

-Jawerth

Cablurile sunt formate din toroane sau sisteme multifilare sau grupuri de cabluri asamblate in tangenta sau separate.

Cabluri tangente

Anchor systems for cables: hoops, bracelets, cast in systems with cones and special fixing materials

Individual systems for fixing the cables

Prinderea cablurilor se face cu sisteme si elemente specifice: inele si placi din otel rigid prinse cu suruburi cau rol de a strange cablu (blocare) si presare; utilizarea colierelor de aluminu creste aderenta ;

Prinderi de capat a cablurilor fixate cu bolt pe gusee

STRUCTURI SUSPENDATE SPATIALE

Sisteme circulare sau in semi-parabola.

Forma acoperisului este de hiperboloid parabolic

Forme de acoperisuri cu ancorare pe linii poligonale.

Sistem de acoperis spatial cu grinzi cu zabrele intersectate cu montanti sau cu diagonale

Calcul conform GP018-1997

Deplasarile spatiale si rotirile datorate rigiditatii mici a elementelor impun analiza de ordin I I

Echilibrul static se exprima prin cele doua metode de calcul a sistemelor nedeterminate: atat metoda matricii de flexibilitate cat si cea a matricii de rigiditate

Calculul preliminar se bazeaza pe conceptul de spatiu continuu descris generic de un vector a carui deplasari spatiale sunt induse de actiuni concentrate exterioare

Sistem de cabluri bi-directional (hiberboloid parabolic) prinse in grinzi parabolice de beton armat si rezemare pe stalpi cu inaltime variabila

Detalii de intersectare si fixare intre cabluri