Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE




loading...



ArhitecturaAutoCasa gradinaConstructiiInstalatiiPomiculturaSilvicultura


Noduri compozite

Constructii

+ Font mai mare | - Font mai mic







DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
Planul de afaceri. Cash flow-ul firmei. Educatie in domeniul creditelor. Exemplu business plan
PREVEDERI GENERALE PRIVIND PROIECTAREA CONSTRUCTIILOR DIN LEMN
INSTRUCTIUNI TEHNOLOGICE DE ASAMBLARE SI SUDARE APLICABILE CONSTRUCTIILOR DIN OTELURI AUSTENITICE
COFRAJE
Timber Design
PROIECTARE COMPLEXA - ESEU VERIFICARE A UNUI PROIECT PROPRIU
Cadru plan static nedeterminat
Betonul armat cu fibre
Profile - Z, C, platou, RAL
RIDiCari topografice speciale - PROIECT

Noduri compozite

Nodurile cadrelor din beton armat cu armatura rigida

Nodurile cadrelor din beton armat cu armatura rigida se pot realiza in una din urmatoarele solutii:




-noduri BAR intre stalpi si grinzi din BAR

- noduri intre grinzi metalice sau compozite si stalpi din teava umpluta cu beton

-noduri mixte intre grinzi compozite sau metalice si stalpi din beton armat sau stalpi din BAR-noduri nerecomandate la structuri situate in zone seismice

In aceasta categorie de noduri intra si nodurile BAR la care sectiunile componente ( din

beton armat si armatura rigida) ale grinzilor si stalpilor ce converg in nod determina relatiile:

0.4³Mrcapst/Mrcapgr³ si 0.4³ Mbcapst/Mbcapgr

unde Mrnst , Mbnst sunt suma momentelor capabile ale componentei armaturii rigide

si respectiv ale componentei din beton armat ale stalpilor

Mrngr siMbngr sunt suma momentelor capabile ale componentei armaturii rigide si respectiv ale componentei din beton armat ale grinzilor

Eforturile de calcul ale nodului (fig 21)

Eforturile din nod (momente , forte taietoare si forte axiale) sunt transmise de elementele adiacente nodului (stalpi si grinzi).Pentru eforturile din nod se folosesc urmatoarel relatii si notatii :

Mngr=Mngr1+Mngr2 si Qngr=(Qngr1+Qngr2)/2

Qngr=(Qngr1-Qngr2)

Mnst=Mnst1+Mnst2 si Qnst=(Qnst1+Qnst2)/2

Relatia de echilibru care se poate scrie intre eforturile care solicita nodul sunt:

Mnst=Mngr+Qngr hst-Qnst hgr unde

Mnst, Mngr sunt momentele de calcul din sectiunile de la extremitatile stalpilor ( sus si jos)si din ale grinzilor (stanga dreapta ) sectiuni de la fata nodului.

Qngr ,Qnst sunt fortele taietoare de calcul din aceleasi sectiuni ale stalpilor si grinzilor sectiuni de la fata nodului

hst si hgr sunt inaltimile sectiunilor stalpilor si ale grinzilor ce converg in nod

In zonele seismice aceste eforturile de calcul ale nodurilor sunt asociate atingerii momentelor capabile in elementelor care converg in nod multiplicate cu un coeficient egal cu 1.25.

Fortelor axiale de compresiune din stalpi se neglijeaza deoarece au efect de marire a rezistentei nodului.In calculele curente nodurile BAR se considera indeformabile ( noduri rigide)

In cazul in care se ia in considerare efectul deformabilitatii nodului ,se neglijeaza in calculul static, dimensiunile finite ale nodului (Se lucreaza cu scheme de calcul fara zone infinit rigide din ax la fata exterioara a nodului)

Nodurile BAR trebuie proiectate astfel incat sa nu cedeze inaintea elementelor care concura in nod. Eforturile de calcul ale nodului sunt asociate formarii articulatiilor plastice in grinzi. Relatiile (4.73) limiteaza rapoartele intre capacitati de rezistenta ale sectiunilor de armatura rigida si beton pentru stalpii si grinzile BAR ce converg in nod pentru ca transferul de eforturi sa se faca in bune conditii. In afara acestor limite nodul nu se mai considera nod BAR ci nod mixt .

Noduri intre stalpi si grinzi bar (fig 20).

Verificarea nodului BAR la forta taietoare se face cu relatia:

1.25 (Mngr1+Mngr2) £ Vbn(Rbf n+e Rae)+1.2Vrn Rr/

unde Vbn= este volumul betonului din nod

Vbn= hast hagr (bgr+bst)/2 grinzi si stalpi din BAR

Vbn= hast hagr bst/2 grinzi metalice sau compozite si stalp BAR

hast , sunt distantele intre armaturile stalpului respectiv hagr intre armaturile in grinzii

bgr,bst latimea sectiunii grinzii si respectiv a stalpului

Vrn este volumul inimii de otel a nodului

Vrn= tin hrogr hrost

hrogr este distanta intre centrele talpilor grinzilor

hrost este distanta intre centrele talpilor stalpului sau a placilor de capat

de la fata nodului in cazul stalpilor cu armatura rigida fara talpi

tin este grosimea inimii armaturii rigide din nod

Mngr1,M ngr2 sunt momentele capabile ale grinzilor adiacente determinate la fata nodului

n-coeficient care tine seama de efectul fretarii nodului de catre grinzi

n =3 pentru nod central



=2 pentru nod marginal

=1 pentru nod de colt

H si Ho-inaltimea nivelului si lumina libera a stalpului de la nivelul de calcul

Rbf –rezistenta betonului din nod

Rbf=min 0.12Rc,   

1.34+0.036Rc cu Rc in N/mm2

e-coeficientul de armare cu etrieri

Rigidizarea orizontala din nod

Aria sectiunii rigidizarii orizontale din nod Aro (fig 22) se calculeaza cu relatia

Aro=(Pro-0.85Rr tist (ttgr+5dt))/Rr

unde dt distanta de la limita razei de racordare a talpii de inima (sau de la limita sudurii) la fata exterioara a talpii.

0.85 Rr este rezistenta la compresiune locala a otelului

Pro este forta din rigidizare egala cu forta capabila din talpa grinzii Pro=AtRr

Se recomanda ca grosimea rigidizarii sa fie cel aceeasi cu grosimea talpii grinzii

Fota taietoare capabila a nodului este preluata de panoul de otel al nodului de betonul inconjurator care preia o parte din forta taietoare a nodului printr-un mecanism de diagonala comprimata si de etrierii din nod. Forma curbelor histerezis experimentale pentru in nod din BAR care solicitat la forta taietoare depinde de procentul armaturii rigide( in special de aria inimii),si de cantitatea de etrieri. Ductilitatea si capacitatea de disipare energetica a nodurilor BAR sunt mari iar degradarea de rezistenta redusa..

La acest tip de noduri, eforturile locale de compresiune din inima stalpului induse de talpa comprimata a grinzii sunt reduse datorita prezentei betonului inconjurator.Talpa intinsa insa are un efort care nu poate fi redus de beton si de aceea in general sunt necesare rigidizari suplimentare care sa protejeze inima . Rigidizarile,daca sunt necesare trebuie sa aiba o forma care sa nu impiedice turnarea betonului Chiar daca armarea transversala a nodului este dificil de realizat ,trebuie asigurat macar minimul necesar confinarii nodului.

In relatia de verificare a nodurilor BAR coeficientul dn care mareste rezistenta nodului ia in calcul efectul favorabil de fretare pe care il determina prezenta grinzilor pe doua directii la nodurile centrale.

4.2 Noduri intre grinzi metalice si stalpi compoziti din teava umpluta cu beton (fig 23)

Verificarea la forta taietoare se realizeaza cu relatia:

1.25(Mngr1+Mngr2) £Vbn ßj Rbf+1.2 Vrn Rr/ unde

ßj-coeficient de forma a sectiunii orizontale a nodului

ßj=2Dr/hrogr <4 pentru teava circulara

ßj=2.5hr/hrogr <4 pentru teava rectangulara

hrogr-este distanta intre centrele talpilor grinzii

Dr este diametrul tevii

hr inaltimea tevii rectangular

Valorile pentru Vbn, Vrn sunt date mai jos:

Stalpi din teava umpluta si inglobata cu    Vbn Vrn

grinzi din BAR sau din BA bst hagr hast Arst hrogr/2

grinzi metalice bst hrogr hast -//-

stalpi din teava inglobata

grinzi BAR sau BA (bst-Dr) hagr hast -//-

grinzi metalice (bst-Dr) hrogr hast -//-

stalpi din teava umpluta

grinzi metalice Abst hrogr

Abst, Arst sunt ariile sectiunii din beton si respectiv din otel ale stalpului

Pentru transmiterea eforturilor axiale de la teava la betonul de umplutura in cazul in care aderenta si frecarea nu sunt suficiente se vor adopta detalii cu conectori si rigidizari ca in fig 23

In cazul tevilor umplute desi prezenta betonului reduce din eforturile locale, este totusi necesara existenta unei diafragme orizontale de rigidizare care se realizeaza in general la exteriorul tevii pentru a nu impiedica turnarea betonului de umplutura. Din solutiile prezentate in fig 23 varianta ‘a’ nu este recomandata deoarece apar concentrarilor de eforturi in colturile rigidizarii.

4.3 Noduri intre grinzi metalice sau compozite si stalpi din beton armat sau stalpi din BAR (noduri mixte).

In acest caz pot aparea urmatoarele tipuri de noduri mixte (fig24).:

- Tip I Stalpul este din BAR dar dimensiunea sectiunii armaturii rigide a stalpului este redusa in comparatie cu dimensiunea sectiunii grinzii din otel.Daca forta transmisa de grinda este mare ,profilul de otel din stalp preia o mica parte din forta restul transmitandu-se la beton.(fig 24a)

- Tip II Stalpul este din beton armat grinda trece continua prin nod .La fata nodului exista rigidizari verticale de mai multe tipuri (fig 24b)

Latimea de calcul a nodului (fig25)

Latimea de calcul nodului bn este dimensiunea sectiunii orizontale a nodului care este egala cu suma dintre latimea panoului interior bni si cea a panoul exterior bne.



Aceasta latime este utilizata pentru a calcula rezistenta nodului la compresiune locala verticala si pentru rezistenta la forta taietoare .

bn=bni+b ne unde

- bni =max (by , btgr )

- bne = (hx/hst)(by/btgr)(bm-bni)£2hn

unde bm=(btgr+bst)/2£btgr+hst£1.75btgr   

valorile hx,by sunt in cazul celor doua tipuri de noduri :

hx by hn

Tip I    hst/2+hrst/2 btst 0.25 hrgr

Tip II    hst brg min(0.25 hrgr , (hrg-hrgr)/2)

hrst este inaltimea armaturii rigide a stalpului

hrg ,brg inaltimea si latimea rigidizarii de la fata nodului

Mecanismele de rezistenta ale nodurilor mixte

Rezistenta betonului din nod este suma rezistentei betonului din panoul interior si a celei din panoul exterior

In panoul interior, forta taietoare este preluata de diagonala comprimata din beton formata intre talpile armaturii rigide a stalpului (TIP I) si rigidizarile orizontale ale acesteia sau intre rigidizarile verticale de la fata nodului si talpile grinzii metalice cand aceasta trece neantrerupta prin nod (TIP II).

In panoul exterior rezistenta betonului depinde de mobilizarea unor diagonale care se formeaza intre talpile stalpului metalic, sau intre placile de capat si betonul armat de pe partea opusa .Pentru ca aceste diagonale sa existe ,sunt necesari etrieri care sa reziste la fortele de intindere parale si perpendiculare cu grinda. Fortele perpendiculare pe grinda se auto echilibreaza iar cele paralele se transfera prin etrieri in zona comprimata

Rezistenta la forta taietoare a panoului din otel din nod se determina in conditiile evitarii pierderii stabilitatii prin adoptarea unor coeficienti de zveltete cu valori limita mai mari decat in cazul nodurilor metalice datorita preztentei betonului inconjurator

Mecanismele de rezistenta ale nodurilor mixte

Moduri de rupere ale nodurilor

Se considera doua moduri de rupere ale nodurilor:
Ruperea diagonala la care participa atat componenta de otel cat si componenta de beton armat.

Ruperea la compresiune locala verticala a betonului sub talpa grinzii care este asociata cu rotirea de solid rigid a grinzii din otel in interiorul stalpului. Armaturile verticale sudate de talpile grinzii reprezinta o masura de consolidare impotriva ruperii la compresiune locala

Fortele de reactiune verticale depind de efectul combinat al momentelor si fortelor taietoare transferate intre grinzi si stalp

Rezistenta nodului la compresiunea locala verticala(fig 26a)

Verificarea rezistentei la compresiune locala a nodului solicitat de reactiunea verticala a grinzii din otel se face cu relatia:
1.25(Mnst+0.35 hst Qngr )
£ 0.7 hst Cbn +havgr (Tagr+Cagr)    unde

Cbn=2Rc bn 0.3hst rezultanta eforturilor unitare de compresiune din beton normale (4.91)

pe talpa grinzii.

Tagr si Cagr sunt fortele de intindere si de compresiune din armaturile verticale sudate de grinda metalica forte care trebuie sa respecte conditia :

(Tagr+Cagr) £0.3 Rc bn hst   

havgr-distanta dintre barele verticale sudate de grinda.

Rezistenta nodului la forta taietoare (fig 27)

Verificarea la forta taietoare a nodului se face cu relatia:
1.25 (Mngr1+Mngr2)
£(Qrn hrogr+0.75 Qbnd higr+Qbnz(hrgr+hn)) unde

hrogr este distanta dintre centrele talpilor grinzii iar hrgr inaltimea grinzii de otel

higr inaltimea inimii grinzii

Rezistenta la forta taietoare a nodului este data de urmatoarelor valori de rezistenta la forta taietoare :

Forta taietoare capabila a panoului de otel Qrn

Qrn= 0.7 hst ti Rr/

Fortta taietoare capabila a diagonalei de beton Qbnd

Qbnd=1.7 brg hst£0.5 Rc brg higr    in care Rc este dat in N/mm2

Forta taietoare capabila data de campul de compresiuni in panoul exterior-mecanism de grinda cu zabrele Qbnz

Qbnz=Qb+Qe£1.7 bne hst



Qb forta taietoare preluata de beton

Qb=0.4 bne hst iar daca betonul este intins Qb =0

Qe forta taietoare data de etrierii dispusi pe inaltimea grinzii Aaegr

Qe =Aae gr 0.8Ra hst/ae

. Relatia de verificare la compresiune locala provine din ecuatia de echilibru intre fortele de calcul exterioare si fortele capabile corespunzatoare.

Momentele stalpului se echilibreaza cu cuplurile realizate de fortele din armaturile verticale si de compresiune din beton

Inaltimile zonelor comprimate se pot considera acoperitor egale cu x=0.3hst.

Cbn se calculeaza considerand pe zona x bn un efort de compresiune locala egal cu 2Rc care reflecta efectul de confinare al betonului comprimat de catre betonul inconjurator si de catre armaturi

Valoari mai exacte pentru z,x, se pot obtine cu relatiile:

z=Mnst/(Tagr+Cagr+Cbn-Qngr/2)³0.7 hst   

unde z este bratul de parghie (distanta intre rezultantele fortelor de compresiune de pe cele doua fete ale nodului.)

x=hst/2- <0.3 hst   

K=(Mnst +Qngr hst/2-(Tan+Can) havgr)/(bn2Rc )

Prin relatia 4.92 se limiteaza cantitatea de armatura sudata de grinda pentru ca betonul sa nu fie supus la eforturi de aderenta prea mari.

Relatia care asigura rezistenta la forta taietoare a nodului reprezinta comparatia intre forta taietoare orizontala de calcul din nod si forta taietoare capabila a nodului

Bratul de parghie z se limiteaza la 0.7hst situatie corespunzatoare valorii x=0.3hst.

Qbnd se calculeaza pe baza unui efort orizontal mediu de forfecare egal cu 1.7 inmultit cu proiectia pe orizontala a ariei panoului interior al nodului.Pentru a preveni zdrobirea betonului la capetele diagonalei comprimate ,forta orizontala se limiteaza la un efort de compresiune egal cu

2 Rc distribuit pe o suprafata de 0.25 br higr din suprafata placii de capat.

In stalp in zona nodului trebuie prevazuta armatura orizontala care sa preia eforturile de intindere din nod. Pe inaltimea grinzii si in afara ei etrierii orizontali participa la preluarea intinderilor din panoul exterior si transmiterea lor in zonele comprimate si fretarea betonului in nod .

Conditii constructive pentru nodurile mixte

-Latimea rigidizarii se limiteaza la brg£btgr+5trg £1.5btgr

-Pentru etrierii de pe inaltimea grinzii trebuie respectata relatia: n Aaegr³0.004 bst ae

unde n este numarul de ramuri

-Etrierii dispusi deasupra si dedesubtul grinzii Aaee pe o distanta de 0.4hrogr de o parte si de alta a grinzii trebuie sa respecte relatia.Aaee> Qbnz /Rae Deasupra si dedesubtul grinzii trebuie dispusi in stalp cel putin 3 randuri de etrieri cu valorile minime (410 pentru bst£500mm, pentru 500<bst£750mm 412, pentru bst>750 416)

-Grosimea rigidizarii de la fata nodului se dimensioneaza sa reziste la forta taietoare orizontala data de diagonala comprimata din nod

trg = (Qbnd-btgr tigr Rr )/ (btgr Rr)

trg ³ ( 3 Qbnd)/(2 btgr Rr) si trg ³ (Qbnd brg) / ( Rrhigr)

trg ³ brg/22 si trg ³ (brg-btgr)/5

-Fortele de compresiune locala asociate cu forta taietoare din panoul de otel determina incovoierea transversala a talpii grinzilor.Grosimea talpii trebuie sa indeplineasca relatia

ttgr ³ 0.3 (btgr tigr hrgr Rr)/(hst Rr)



loading...







Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 950
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2020 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site