P100 -1 Anexa F
-
Upload
monica-peia -
Category
Documents
-
view
109 -
download
4
Transcript of P100 -1 Anexa F
F.1
ANEXA F
ASPECTE SPECIFICE ALE ALCĂTUIRII
ELEMENTELOR DIN OŢEL
F.1. Clase de secţiuni
Clasificarea secţiunilor transversale se face funcţie de supleţea pereţilor secţiunii şi de
distribuţia şi semnul tensiunilor σ. Prin supleţe, se înţelege raportul dintre lăţimea şi
grosimea peretelui. Această clasificare este necesară pentru a delimita secţiunile care
pot avea incursiuni în domeniul elasto-plastic de celelalte secţiuni.
Sunt definite patru clase de secţiuni:
Clasa 1 – secţiuni care permit plastificarea lor şi dezvoltarea articulaţiilor plastice
(rotire sub efort constant), fără apariţia voalărilor, până la atingerea unghiurilor de
rotire plastică admisibile. Este posibilă redistribuirea eforturilor în structură, iar
calculul se face pe baza teoriei formării articulaţiilor plastice.
Clasa 2 – secţiuni care permit formarea articulaţiilor plastice, dar care au o
capacitate de rotire plastică redusă şi nu permit redistribuirea plastică a momentelor
încovoietoare în structură. Calculul eforturilor în structură se face în domeniul
elastic.
Clasa 3 – secţiuni în care se pot dezvolta compresiuni în fibrele extreme până la
nivelul limitei de curgere (rezistenţa critică de voalare se situează la nivelul limitei
de curgere), fără a se putea dezvolta însă articulaţii plastice. Calculul eforturilor în
structură se face în domeniul elastic.
Clasa 4 – secţiuni cu supleţe mare la care fenomenul de voalare (caracterizat de
rezistenţe critice cu valori inferioare limitei de curgere) împiedică atingerea limitei
de curgere în fibra extremă comprimată. Calculul eforturilor în structură se face în
domeniul elastic.
F.2
F.2. Supleţea pereţilor secţiunilor conform claselor de secţiuni
În tabelul F.1 sunt date valorile maxime ale supleţilor pereţilor barelor funcţie de
forma secţiunii şi de distribuţia tensiunilor.
Tabel F.1.
VALORI MAXIME ALE SUPLEŢII PEREŢILOR ELEMENTELOR
STRUCTURALE METALICE
(a) Tălpi încadrate de inimi
Clasa
secţiunii
Modul de
obţinere Încovoiere Compresiune
Distribuţia
tensiunilor
-+
-
-+
-
1
Ţevi laminate
Alte secţiuni
33tt3c
33tc
42tt3c
42tc
2
Ţevi laminate
Alte secţiuni
38tt3c
38tc
42tt3c
42tc
Distribuţia
tensiunilor
-+
-
-+
-
3
Ţevi laminate
Alte secţiuni
42tt3c
42tc
42tt3c
42tc
yf235 fy (N/mm
2) 235 275 355
1 0,92 0,81
F.3
Tabel F.1 (continuare)
VALORI MAXIME ALE SUPLEŢII PEREŢILOR ELEMENTELOR
STRUCTURALE METALICE
(b) Tălpi ieşite în consolă
Clasa
secţiunii
Modul de
obţinere Compresiune
Compresiune + Încovoiere
Distribuţia
tensiunilor
-
+
-
-
+-
+
-
+
-
+
1
Secţiuni laminate
Secţiuni sudate
10tc
9tc
10
tc
9
tc
10
tc
9
tc
2
Secţiuni laminate
Secţiuni sudate
11tc
10tc
11
tc
10
tc
11tc
10tc
Distribuţia
tensiunilor +
-
-
+
-
+
3
Secţiuni laminate
Secţiuni sudate
15tc
14tc
k23tc
k21tc
yf235
fy (N/mm2) 235 275 355
1 0,92 0,81
Secţiuni laminate Secţiuni sudate
F.4
Tabel F.1.(continuare)
VALORI MAXIME ALE SUPLEŢII PEREŢILOR ELEMENTELOR
(c) Inimi
Clasa
secţiunii Încovoiere Compresiune
Compresiune +
Încovoiere
Distribuţia
tensiunii
-
+
-
+
-
+
1 72tc 33tc
Când 5,0 :
113396tc
Când 5,0 :
36tc
2 83tc 38tc
Când 5,0 :
113456tc
Când 5,0 :
5,41tc
Distribuţia
tensiunii
-
+
+
+
3 124tc 42tc
Când 1:
33,067,042tc
Când 1 :
162tc
yf235
fy
(N/mm2)
235 275 355
1 0,92 0,81
F.5
Tabel F.1 (continuare)
VALORI MAXIME ALE SUPLEŢII PEREŢILOR ELEMENTELOR
STRUCTURALE METALICE
Clasa
secţiunii Compresiune
Distribuţia
tensiunilor
-
+
-
-
3 15t
h 5,11
t2
hb
Clasa
secţiunii
Compresiune
Compresiune + Încovoiere
1 250td
2 270td
3 290td
yf235
fy (N/mm2) 235 275 355
1 0,92 0,81
2 1 0,85 0,66
(d) Corniere
A se vedea şi pct. (c) “Tălpi
ieşite în consolă”
Nu se aplică
cornierelor prinse pe
toată lungimea de alte
elemente
(e) Ţevi rotunde
F.6
F.3. Rigidizările barelor disipative
F.3.1. În figurile F.1, F.2 şi F.3 este prezentat modul în care se amplasează rigidizările
la barele disipative scurte, lungi şi intermediare.
a a a a
e
bsttst
aa
a-a
b
hw
tw
Fig.F.1. Amplasarea rigidizărilor la bara disipativă scurtă
e
c=1,5bc c=1,5b c
d daa
tst
a-a
bst
b
hw
tw
Fig.F.2. Amplasarea rigidizărilor la bara disipativă lunga
F.7
c'c
e
c
d d
a' a' a' c'
a
tst
a
a-a
bst
b
hw
tw
Fig.F.3. Amplasarea rigidizărilor la bara disipativă intermediară
F.3.2. Distanţele dintre rigidizări sunt:
- în cazul barei disipative scurte: link,pl
link,pl
V
M6,1e
5
ht30a w
w pentru θp = 0,08 rad
5
ht52a w
w pentru θp = 0,02 rad
- în cazul barei disipative lungi: link,pl
link,pl
V
M3e
c = 1,5b
c = min (1,5b, 0,5d)
- în cazul barei disipative intermediare: link,pl
link,pl
link,pl
link,pl
V
M3e
V
M6,1
a’ se determină prin interpolare liniară între valorile:
a’= a dacă link,pl
link,pl
V
M6,1e şi rad02,0...08,0p
bV
M5,1'a
link,pl
link,pl dacă
link,pl
link,pl
V
M3e şi rad02,0p
c’ = min (1,5b, a’)
c = min (1,5b, 0,5d)
În relaţiile de mai sus s-au folosit notaţiile:
tw - grosimea inimii barei disipative
b - lăţimea tălpii barei disipative
F.8
e - lungimea barei disipative
a, a’, c , c, c’, d - distanţe între rigidizări (conform figurilor F.1, F.2, F.3)
F.4. Valori ale produsului 1,1 ov
(1) Pentru un calcul simplificat se pot folosi valorile 1,1 ov date în tabelul F.2.
Tabel F.2
VALORI ALE PRODUSULUI 1,1 ov
Tipul structurii 1,1 ov
a) Cadre necontravântuite 3,0
b) Cadre contravântuite centric 2,0
c) Cadre contravântuite excentric 2,5
d) Pendul inversat 2,0
f) Cadre duale
- cadre necontravântuite + cadre contravântuite centric
- cadre necontravântuite + cadre contravântuite excentric
2,0
2,5
F.5. Lungimi de flambaj ale stâlpilor structurilor multietajate
(1) Se vor aplica prezentele prevederi dacă în normele de proiectare ale structurilor
metalice nu sunt alte specificaţii.
(2) Lungimea de flambaj lf a unui stâlp dintr-un cadru cu noduri fixe poate fi
obţinută din diagrama prezentată în figura F.4.
(3) Lungimea de flambaj lf a unui stâlp dintr-un cadru cu noduri deplasabile poate fi
obţinută din diagrama prezentată în figura F.5.
(4) Factorii de distribuţie a rigidităţii 1 şi 2 (fig. F.6) sunt obţinuţi cu relaţiile:
12111C
1C
1KKKK
KK (F.1)
22212C
2C
2KKKK
KK (F.2)
F.9
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,5
0,525
0,55
0,575
0,625
0,6
0,65
0,95
0,85
0,9
0,8
0,75
1,0
0,675
0,7
Incastrat Articulat2
Incastrat
Articulat
1
Figura F.4 – Raportul lf /L dintre lungimea de flambaj şi
lungimea teoretică a unui stâlp dintr-un cadru cu noduri fixe
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,00,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,0
1,05
1,1
1,15
1,251,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
4,0
5,0
Incastrat Articulat2
Incastrat
Articulat
1
Figura F.5 – Raportul lf /L dintre lungimea de flambaj şi
lungimea teoretică a unui stâlp dintr-un cadru cu noduri deplasabile
F.10
(5) Când grinzile nu sunt supuse la eforturi axiale, rigiditatea lor poate fi determinată
în conformitate cu tabelele F.3, F.4, cu condiţia rămânerii în domeniul elastic a
grinzilor sub acţiunea momentelor de calcul.
Tabel F.3
Caz Rigiditatea K a grinzilor în cazul cadrelor cu noduri fixe
1
L
I5,0K
2
L
I75,0K
3
L
I0,1K
Tabel F.4
Caz Rigiditatea K a grinzilor în cazul cadrelor cu noduri deplasabile
1
L
I5,1K
2
L
I75,0K
3
L
I0,1K
K11
K21
K12
K22
Factor de distributie 1
K1
K1
KC
Factor de distributie 2
Stalp de verificat
Figura F.6 – Factori de distribuţie pentru stâlpii continui
F.11
(6) Pentru structurile clădirilor în cadre rectangulare cu planşee din beton, cu
topologia structurii regulată şi încărcare uniformă, se pot adopta, pentru grinzi,
rigidităţile din tabelul F.5.
Tabel F.5
Rigiditatea K a unei grinzi dintr-o structură cu planşee din beton armat
Condiţii de încărcare pentru grindă Structură cu noduri
fixe
Structură cu noduri
deplasabile
Grinzi care suportă direct planşeul
din beton armat L
I0,1
L
I0,1
Alte grinzi încărcate direct L
I75,0
L
I0,1
Grinzi supuse numai la acţiunea
momentelor de la extremităţi L
I5,0
L
I5,1
(7) Dacă momentul de calcul al unei grinzi depăşeşte momentul de rezistenţă elastic
Wel fyd / M0, se poate considera grinda articulată în acel punct.
(8) Dacă grinzile sunt supuse la eforturi axiale, rigiditatea lor trebuie corectată în
consecinţă. Pentru aceasta se pot utiliza funcţiile de stabilitate. O alternativă simplă
constă în neglijarea surplusului de rigiditate datorat întinderii axiale şi considerarea
efectelor compresiunii axiale cu valorilor aproximative prezentate în tabelele F.6 şi
F.7.
Tabel F.6
Caz Rigiditatea K a grinzilor în cazul cadrelor cu noduri fixe
1.
EN
N0,11
L
I5,0K
2.
EN
N0,11
L
I75,0K
3.
EN
N4,01
L
I0,1K
în care: 22
E LEIN
F.12
Tabel F.7
Caz Rigiditatea K a grinzilor în cazul cadrelor cu noduri deplasabile
1.
EN
N2,01
L
I5,1K
2.
EN
N0,11
L
I75,0K
3.
EN
N4,01
L
I0,1K
în care: 22
E LEIN
(9) Următoarele relaţii se pot utiliza ca alternativă la valorile date în diagramele din
figurile F.4 şi F.5:
(a) cadre cu noduri fixe:
2121
2121f
247,0364,02
265,0145,01
L
l (F.3)
(b) cadre cu noduri deplasabile:
5.0
2121
2121f
60,08,01
12,02,01
L
l (F.4)
(10) O structură poate fi considerată cu noduri fixe în cazul în care sistemul de
contravântuire reduce deplasările orizontale cu cel puţin 80%.
F6. Deplasări relative de nivel admisibile
(1) Verificarea deplasării relative de nivel la starea limită de serviciu, S.L.S
rd , are
drept scop menţinerea funcţiunii principale a clădirii în unor seisme care au o
probabilitate mai mare de apariţie decât acţiunea seismică de proiectare, fără
degradări sau scoateri din uz ale căror costuri să fie exagerat de mari în
comparaţie cu costul structurii;
(2) In cazul unor clădiri cu destinaţie specială ( ex. stabilimente de ocrotire a
sănătăţii , centrale nucleare, centrale electrice, clădiri ce adăpostesc echipamente
sensibile) se pot face verificări suplimentare cu limitarea mai severă a
deplasărilor decât cele prevăzute la F6(3);
F.13
(3) verificarea deplasării relative de nivel se face cu relaţia:
S.L.S
ar,
S.L.S
r d d (F5)
în care:
r
S.L.S
r d q d (F6)
S.L.S
rd deplasarea relativa de nivel sub acţiunea seismică;
factor de reducere care ţine seama de perioada de revenire mai scurtă a
acţiunii seismice. Valoarea factorului este :
0,4 pentru clădiri încadrate în clasele I si II de importanţă
0,5 pentru clădirile încadrate în clasele III şi IV de importanţă
q factor de comportare specific tipului de structură ( vezi tab. 6.3)
rd deplasarea relativă de nivel, determinata printr-un calcul static elastic în
grupare de încărcări care conţine şi seismul (conform Cap.4); S.L.S
a,rd valoarea admisibilă a deplasării relative de nivel, care pentru cazurile
curente de clădiri se ia din tabelul F8
Tabel F8
Valori admisibile ale deplasărilor relative de nivel S.L.S
a,rd
Nr.
crt Tipul elementului nestructural folosit
S.L.S
a,rd
1. Clădiri cu elemente nestructurale din materiale fragile
fixate de structură 0,05h
2. Clădiri cu elemente nestructurale din materiale ductile
fixate de structură 0,075h
3. Clădiri la care elementele nestructurale sunt astfel
fixate încât nu sunt influenţate de deformaţiile
structurii de rezistenţă
0,010h
4 Clădiri fără elemente nestructurale 0.010h
în care: h înălţimea de nivel