Calculul acoperisului

Alcatuirea acoperisului

caprior

pana

popi

clesti

contrafise

Elementele componente ale unui acoperis sunt:

a)      sarpanta ca element de rezistenta

b)      elemente auxiliare cu rol de iluminare sau de aerisire

Elementele componente ale sarpantelor sunt:

a) capriorii - se executa din lemn ecarisat sau din lemn rotund, se aseaza pe linia de cea mai mare panta la distanta de 70 - 80 cm unul de celalalt. Sunt solicitati la incovoiere si se calculeaza ca elemente simplu rezemate avand deschiderea de calcul egala cu distanta dintre axele de simetrie a doua pane alaturate.

b) Panele - se executa din lemn ecarisat, se dispun la distanta de 3 - 4 m unele de altele, sunt solicitate la incovoiere. Distanta de calcul este distanta dintre scaune cuprinsa intre 3,5 - 4,5 m.

c) Popii sunt elemente verticale ale structurii de rezistenta. Popii si capriorii se leaga intre ei prin clesti executati din lemn ecarisat sau semirotund iar in planul de legatura sunt contrafise.

Incarcari care actioneaza asupra acoperisului

Incarcari normale permanente

provin din greutatea proprie acoperisului si se noteaza cu gⁿ [N/m²]

gⁿ = 400 N/m² pentru dranita

Incarcarea normala concentrata

provine din greutatea muncitorilor ce transporta materiale sau din greutatea mijloacelor de transport incarcate si se noteaza

pⁿ = 1300 N/m² pentru un muncitor

Incarcari climatice

Incarcari din vant

provin din actiunea vantului si se manifesta ca forte exterioare in mod preponderent normale la suprafata; se noteaza cu [N/m²].

= b c_n g_v [kN/m²]

b = 1; c_n = 0,4; g_v = 1,10 kN/m²

= 0,44 kN/m²

b = coeficient dinamic

c_n = coeficientul componentei normale a vantului

g_v = presiunea dinamica de baza la inaltimea respectiva

Incarcari din zapada

= c_z c_p g_z [kN/m²]

c_z = coeficient de aglomerare la suprafata constructiei

c_z = 0,29

c_z = 1 daca a £ 25º

c_z = 0 daca a £ 60º

Pentru unghiuri intermediare c_z se obtine prin interpolare liniara.

Pentru a = 50º, c_z = 0,29

c_p = coeficient de sensibilitate al structurilor usoare si c_p = 1...1,1

g_z = grosimea de referinta a stratului de zapada si g_z = 2,2

= 0,70 [kN/m²]

Coeficientii incarcarilor

incarcari permanente n_g = 1,1

incarcari concentrate n_p = 1,2

incarcari din vant n_v = 1,3

incarcari din zapada n_z = 1,6

Incarcari din calcul

g = n_g gⁿ = 440 N/m² = 0,44 kN/m²

p = n_p pⁿ = 1560 N/m² = 1,56 kN/m²

P_v = n_v = 1,3 0,44 = 0,57 kN/m²

P_z = n_z = 1,6 0,7 = 1,12 kN/m²

Gruparea incarcarilor

in timpul exploatarii constructiilor

in timpul executarii constructiilor

g + p_z = 1,56 kN/m²

g + p_v = 1,01 kN/m²

g + p = 2,0 kN/m²

Calculul capriorilor

Schema statica a incarcarilor solicitate

Capriorii se calculeaza la incovoiere ca elemente simplu rezemate asezate la deschiderea l_{2 max}. Se considera ca un caprior preia incarcarile pe jumatatea distantei destinate invelitorii.

l₁ = 70.90 cm distanta intre capriori

l₁ = 83 cm

l₂ = 3,0.4,0 m distanta intre pane

l₂ = 4,9 m pentru consolidare se vor pune arbaletrieri

l₃ = 3,5.4,5 m distanta intre scaune

l₃ = 4,15 m

Solicitari

Dimensionarea capriorilor

Se face prin incercari cu respectarea conditiei:

Pentru sectiunea

6 x 9:

11x13

Calculul panelar

Schema statica de incarcare - solicitare

Panele sunt solicitate la incovoiere, sunt considerate elemente simple rezemate, asezate in deschiderea l₃max.

Solicitari

Dimensionarea panelor

Se realizeaza prin incarcari cu respectarea conditiei:

Se adopta pane cu sectiunea 20 x 27 cm²

Calculul popilor

Schema statica de incarcare - solicitare

Solicitari

Dimensionarea popilor Se calculeaza prin incercari cu respectarea conditiilor:

Dimensionarea clestilor

Acestia se iau constructiv, in situatia de fata fiind de:

2,8 x18 cm²

Calculul planseelor

Alcatuirea planseelor

La constructiile civile, planseele sunt alcatuite din placi si grinzi. Cele mai simple plansee sunt alcatuite numai din placi sprijinite sau nu pe centuri de beton.

Armarea placilor

- pe doua directii, daca λ =

pe o directie daca λ =

Incarcari care actioneaza asupra planseelor

2.1 Incarcari normale permanente

g_n^b = 250N/m² pentru lemn - grosime de placa

g_n^p = 650N/mm² pentru parchet

g_nⁿ = 940N/mm² pentru mozaic (gresie)

2.2. Incarcari temporare

incaperi qⁿ = 1500N/mm²

spatii de acces qⁿ = 3000 N/mm²

birouri qⁿ = 2000 N/mm²

2.3. Coeficientii incarcarilor

pentru incarcari din beton n_b = 1,1

pentru pardoseala n_p = 1,2

pentru incarcari vizuale

2.4. Incarcari de calcul

P = n_g h_s g_b + n_p g_p + n_g gⁿ [N/m²]

In care h_p reprezinta grosimea placilor si h_p = 15 cm.

2.5. Rezistente de calcul

Rezistenta la compresiune a betonului R_c = 9,5 N/mm²

Armatura OB 37 R_a = 210 N/mm² (neted)

PC 52 R_a = 290 N/mm² (profilat)

3. Calculul planseelor simple alcatuite numai din placi

3.1.Prevederi constructive pentru placi

Grosimea placilor armate pe o singura directie este:

1/30 l_min pentru rezemare simpla, pe constructie

1/35 l_min pentru incastrare elastica

Grosimea placilor armate pe doua directii este:

1/40 l_min, pentru rezemare simpla pe contur

1/45 l_min, pentru incastrare elastica

3.2. Distanta dintre armaturile de rezistenta se vor lua:

cel putin 70 mm, rezultand un numar maxim de 14 bare/m

cel mult 200 mm, rezultand un numar minim de 5 bare/m

Armaturile de rezistenta sunt:

bare drepte

bare ridicate pe reazeme

calareti

3.3. Calculul solicitarilor

3.3.1. Pentru placile normate pe doua directii:

a) Momente in campul placii

b) Momente pe reazemele exterioare

c) Momente pe reazemele interioare

3.3.2. Pentru placile armate pe o directie

3.4. Dimensionarea armarii

Se calculeaza coeficientul β pentru fiecare directie:

h₀ = inaltimea utila a placii

h₀ = h_{p - 2}

h_p = grosimea placii

R_c = rezistenta la compresiune a betonului

Se calculeaza coeficientul ζ:

ζ = 1 - (1 - 2βc₁r)^1/2

Se calculeaza necesarul de armatura:

A = h₀ ζ R_c/R_a [cm²]

3.5. Distributia de rezistenta pe metru.

- minim 5 bare/m

- maxim 14 bare/m

in cazul in care A < 5 bare/m se adopta constructiv 5 bare/m

minim 1/3 din aceste bare si cel putin 3 bare/m vor ramane continue in camp

2/3 din bare pot fi ridicate pe reazeme pentru a prelua momente negative

3.6. Planul de armare

Acest plan reda distributia armarii de rezistenta pentru 1m latime de placa. Fiecare tip de bara primeste un numar de ordine care poarta denumirea de marca. Pentru fiecare marca se precizeaza numarul de bare, diametrul barelor, cotele de pozitie in cofraj si lungimea de fasonare in modul de 5 cm.

Placa nr.1

Dimensiuni de calcul