95 ANEXA A
SORTIMENTE DE MATERIAL LEMNOS FOLOSITE ÎN CONSTRUCŢII Scânduri şi dulapi din lemn de răşinoase Tabel A.1
Sortimente
Grosimi (mm) 12 18 22 24 28 38 48 58 68 75
Scânduri
Dulapi
Lăţime (mm)
scurte
lungi
60...300; din 10 în 10
1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
Lungimi (m)
70...300; din 10 în 10
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
80...300; din 10 în 10
Observatii: 1. La cererea beneficiarilor scândurile şi dulapii se pot produce şi în stare netivită, având lăţimile aşa cum rezultă din debitarea lemnului rotund şi în lungime de 3,00...6,00 m; 2. Cu acordul producătorului se pot produce scânduri şi dulapi în lungimi fixe, lăţimi fixe sau două dimensiuni fixe (lungime x grosime; lungime x lăţime; grosime x lăţime) respectând dimensiunile prevăzute în STAS 942 -86, caz în care sunt considerate semifabricate.
Grinzi din lemn de răşinoase Tabel A.2
Lăţimi (mm)
Grosimi (mm) 100 120 150 190 250 300
120 120 -
150 150 150 -
170 -
Lungimi (m) 190 190 -
250 250 250 300
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
96
Şipci şi rigle din lemn de răşinoase.
Tabel A.3
Grosimi (mm)
24 38 48 58
Latimi (mm)
38 -
48 48 -
58 58
Lungimi (m)
96 -
scurte
lungi
1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
Lemn rotund pentru construcţii
Tabel A.4
Specia
răşinoase
foioase
Categorie
bile manele prăjini bile manele prăjini
Diametrul d, fără(cm) coajă la capătul subţire la capătul gros 12...16 7...11 3...7 12...18 7...11 3...7 -
max. 14 max. 8 20 17 14
Lungimi (m)
6,00...9,00 2,00...6,00 1,00...4,00
2,50
Cu treapta de lungime din 0,10 în 0,10
97 ANEXA B ACŢIUNI ÎN CONSTRUCŢII
B.1. ÎNCĂRCĂRI PERMANENTE Valorile normate ale intensit ăţii încărcărilor permanente (STAS 10101/1-78) Tabelul B.1
Învelitori (încărcare pe m2 de suprafaţă înclinată) Carton bitumat de greutate medie, într-un singur strat, acoperit cu bitum şi presarat cu nisip. Ceramice (inclusiv şipcile şi căpriorii): olane de acoperiş, exclusiv mortarul de ciment; ţigle solzi din argila arsa, a şezate pe un rând; ţigle solzi din argila arsa, a şezate pe dou ă rânduri; ţigle cu jgheab, presate; ţigle cu jgheab, trase. Lemn (inclusiv şipcile şi căpriorii): şindrila sau şiţă. Plăci bituminoase: ondulate (inclusiv şipcile şi căpriorii); plane (inclusiv asterea la, stratul de felt şi căpriorii). Sticlă: geamuri armate (inclusiv şprosurile), de 5 mm grosime; geamuri armate (inclusiv şprosurile), de 6 mm grosime. Tablă: zincată, neagră sau tip Lindab (inclusiv astereală şi căpriorii); ondulat ă, de 1 mm grosime (inclusiv şipcile şi materialul de fixare) Tigle de beton - BRAMAC (inclusiv şipcile, căpriorii şi folia) : solzi aşezate simplu; solzi aşezate dublu; profilate, tip Alpina şi Romana
Valoarea încărcării (N/m2) 50 1250 650 850 500 500 400 200 350 300 350 300 120 900 1000 600
98 B.2. ÎNCĂRCĂRI DATE DE ZĂPADĂ (Indicativ CR1-1-3/2012) Acţiunea zăpezii se manifestă prin sisteme de forţe exterioare distribuite, acţionând static asupra elementelor de construc ţie expuse. Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă se determina pe baza de analiză statistică a şirurilor de observaţii meteorologice obţinute de Agenţia Natională de Meteorologie şi Hidrologie asupra greutăţii şi grosimii stratului de zăpadă la nivelul terenului plat. Valoarea caracteristică a incărcării din z ăpadă pe sol, in amplasament , s k este definită cu 2% probabilitate de dep ăşire într-un an sau, echivalent, cu un interval mediu de recuren ţă IMR=50 ani. Valoarea caracteristică a incărcării din zăpadă pe acoperiş s, pentru situaţia de proiectare persistent ă / tranzitorie se determină cu relaţia: s = γIs i Ce C t sk [kN/m2] (1) in care: γIs este factorul de importan ţă – expunere pentru acţiunea zăpezii; μi - coeficientul de form ă al încărcării din zăpadă pe acoperiş; Ce - coeficientul de expunere al construc ţiei în amplasament; C t - coeficientul termic; sk - valoarea caracteristic ă a incărcării din zăpadă pe sol [kN/m2], în amplasament.
Valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe sol, s k, este dată în tabelul B.2. Coeficientul de expunere al construcţiei, Ce în amplasament stabileşte reducerea sau creşterea încărcării din zăpadă pe acoperiş în funcţie de topografia locală a amplasamentului şi de obstacolele de lângă construcţie (atât la momentul proiectării, cât şi ulterior), valorile sale recomandate fiind: 0,8 – în cazul expunerii complete (zăpada poate fi spulberat ă pe zone întinse de teren plat lipsit de ad ăpostire sau cu ad ăpostire limitată); 1,0 – expunere normală (topografia terenului şi prezenţa altor construcţii sau a copacilor nu permit o spulberare semnificativ ă a zăpezii de către vânt); 1,2 – expunere redusă (construcţia este situată mai jos decât terenul înconjurator sau este înconjurată de copaci înalţi şi/sau construcţii mai înalte). Coeficientul termic, C t, stabileşte reducerea încărcării din zăpadă pe acoperiş în func ţie de fluxul termic prin acoperi ş ce poate cauza topirea zăpezii. În aceste cazuri, valoarea coeficientului termic se determină pe baza unui calcul de transfer termic, cu luarea în considerare a fuc ţiunii construcţiei, a materialelor
99 utilizate şi a configuraţiei acoperişului. Este considerat 1,0 pentru acoperi şuri cu termoizolaţii uzuale. Factorul de importanţă – expunere pentru acţiunea zăpezii asociat fiecarei clase de importan ţă – expunere şi are valorile:
γ Is, este
- 1.15 pentru clădiri din clasa I de importan ţă – expunere: spitale, staţii de pompieri, sedii de poli ţie şi jandarmerie, parcaje supraterane ale serviciilor de urgenţă, staţii de producere şi distributie a energiei, cl ădiri care conţin gaze toxice şi explozivi, centre de comunica ţii care coordonează situaţiile de urgenţă, adaposturi pentru situa ţii de urgenţă, clădiri cu fucţiuni esenţiale pentru publicăă,, clpentru gestionarea situa şi ordineanational ţiilor de urgenţă,administra apararea şţia i securitatea adapostensc rezervoare ădiri care de apă şi staţii de pompare, esen ţiale pentru situaţii de urgenţă, clădiri având înălţimea totală supraterană mai mare de 45 m, rezervoare de ap ă, staţii de tratare, epurare şi pompare a apei esenţiale pentru situaţii de urgenţă, staţii de transformare a energiei, construcţii care conţin materiale radioactive, turnuri de telecomunicatii şi de control pentru activitatea aeroportual ă şi navală, stâlpi ai liniilor de distribuţie şi transport a energiei electrice; - 1.10 pentru clădiri din clasa II de importanţă – expunere: spitale şi clădiri din sistemul de sănătate cu o capacitate de peste 100 persoane (cu excep ţia celor din clasa I), şcoli, licee, universităţi, clădiri din sistemul de educa ţie cu o capacitate de peste 250 persoane, aziluri de b ătrâni, creşe, grădiniţe sau alte spa a persoanelor, cl ădiri multietajate de locuit,s ădeli ţii similare birouri, cu funcţde iuniîngrijire comerciale cu o capacitate de peste 300 de persoane, de conferinţe, spectacole sau expozi ţii, tribune ale stadioanelor, s ăli de sport cu o capacitate de peste 200 de persoane, cl ădiri din patrimoniul cultural na ţional, clădiri parter de tip comercial cu mai mult de 1000 de persoane în aria totală expusă, parcaje supraterane multietajate cu o capacitate mai mare de 500 autovehicole (altele decat cele din clasa I), penitenciare, cl ădiri a caror intrerupere a funcţiunii poate avea un impact major asupra popula ţiei (altele decât cele din clasa I), cl ădiri având înălţimea totală supraterană cuprinsă între 28 si 45 m, construcţii în care se depozitează explozivi, gaze toxice şi alte substan ţe periculoase, rezervoare supraterane şi subterane pentru stocare de materiale inflamabile, castele de ap ă, turnuri de răcire pentru centrale termoelectrice, parcuri industriale cu construcţii pentru procese tehnologice de produc ţie; - 1.0 pentru clădiri din clasa III de importan ţă – expunere: construcţii de tip curent care nu aparţin celorlalte clase; - 0.8 pentru clădiri din clasa IV de importan ţă – expunere: construcţii de mică importanţă pentru siguranţa publică, cu grad redus de ocupare, de mic ă importanţă economică, construcţii agricole, construcţii temporare.
100 Valori caracteristice ale încărcării din zăpadă pe sol (cf. Cod CR 1-1-3/2012) Tabelul B.2 Nr
Localitate urbană Judeţ
1 2 3 4 5
Abrud Adamclisi Adjud Acnita Aiud
Alba
67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Alba Iulia Alesd Alexandria Amara Anina Aninoasa Arad Ardud Avrameni Avrig Azuga Babadag
Alba Bihor Teleorman Ialomita Caras - Severin Hunedoara Arad Satu Mare Botosani Sibiu Prahova Tulcea
Bacău Baia de Aramă Baia de Arieş Alba
Bacău Mehedinţi
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Baia Mare Baia Sprie BalşDolj Banloc Baraolt Basarabi
Maramureş
36 37 38 39 40 41 42 43 44
Băneasa Bârlad
Constanţa Vrancea Sibiu Alba
Bereşti Bicaz Bistrita
Nr
1.5 1.5 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 1.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.5 2.0
1.5
Maramureş
2.0 2.0
2.0
Timiş Covasna
Constanţa
Băicoi Prahova BăbeniVâlcea 2.0 Băile Govora Vâlcea 2.0 Băile Herculane Caraş - Severin Băile Olănesti Vâlcea Băile Tuşnad Harghita 2.0 Băileşti Dolj 2.5 Bălan Harghita 2.0 BălceştiVâlcea 2.0 Bechet Beclean BeiuşBihor BerbeştiVâlcea
sk [kN/m2] 1.5 1.5 2.5 1.5 1.5
Constanţa Vaslui Dolj Bistrita Năsăud
1.5 1.5 1.5 2.0
2.0 2.0
2.0 2.5 2.0 1.5
1.5 2.0
Galaţi Neamţ Bistrita Năsăud
2.5 2.0 1.5
45 46 47 48 49
Localitate urbană Blaj
Judeţ
sk [kN/m 2] 1.5 1.5 2.0 2.0 1.5
Alba
Bocşa Caras - Severin Boldeşti - Scăieni Prahova Bolintin Vale– Giurgiu Borod
Bihor
50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
Borsec
Borşa Botoşani
Harghita
Brad Bragadiru
Hunedoara Ilfov
65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
Jiu – Gorj 2.0 Bumbeşti Buşteni Prahova 2.0 Buzău Buzău Buziaşi Timiş
80 81 82 83 84 85 86 87 88
Maramureş Botoşani
Braşov
Braşov
Braila Breaza Brezoi
Braila Prahova Vâlcea Suceava
Broşteni Bucureşti Budeşti
Botoşani Bucureşti Călăraşi
Buftea
Ilfov
Buhuşi
Bacău
Bucecea
Cajvana Calafat Caracal
Caransebeş Carei Cavnic Călan
Suceava Dolj Olt Caraş - Severin Satu - Mare
Maramureş Hunedoara
Călăraşi Călimăneşti Vâlcea Căzăneşti
Călăraşi
Câmpia Turzii
Cluj
Câmpeni Câmpina Câmpulung Câmpulung Mold.
Alba Prahova
Ceahlău Cehu Silvaniei Cernavoda Chişinău - Arad Criş Chitila
2.0 2.0 2.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0
2.0 1.5 2.5 2.5 2.0 1.5 1.5 2.0 1.5 2.5
2.0
Ialomiţa
2.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.0
Argeş Suceava
Neamţ Sălaj Constanţa 1.5 Ilfov
2.0
101 Nr 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116
Localitate urbană Judeţ Ciacova
sk [kN/m2] 1.5
Timiş
Cisnădie Sibiu Cluj - Napoca Codlea
Colibaşi
Braşov Argeş
Comarnic
Prahova
Comăneşti Constanţa
Bacău Constanţa
Sibiu Copşa Mică Corabia Corugea
Olt Tulcea
Costeşti
Argeş Iaşi
Codnari Covasna Craiova Cristuru Secuiesc Cugir
2.0 1.5
133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155
1.5 1.5 2.5 2.5 2.0
156 157 158 159 160
1.5 Cluj
1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 1.5
1.5
Covasna Dolj Harghita Alba
Curtea de Argeş
Argeş
Curtici Darabani Dăbuleni Dolj
Botoşani
Dărmănesti
Bacău
Dej
Cluj
Deta Deva Dolhasca Dorohoi
Timiş Hunedoara
Dragomireşti
Maramureş
Arad
2.5 2.0 2.0 2.5 2.0 2.0 1.5 1.5 2.0 1.5 2.5
2.5
Suceava Botosani
Nr
Localitate urbană Fundulea Frasin
Judeţ
Călăraşi Suceava
Galaţi Găieşti Gătaia
Galaţi Dâmboviţa Timiş
Geoagiu Gheorgheni Gherla
Hunedoara Harghita Cluj
Ghimbav Giurgiu
Braşov Giurgiu Ialomiţa
Griviţa Gurahonţ Arad
sk [kN/m 2] 2.0 2.0 2.5 2.0 1.5 1.5 2.0 1.5 2.0 2.5 2.5
1.5 Gura Humorului Suceava Haţeg Hunedoara 2.0
Hârlău Hârşova
Iaşi Constanţa
Holod Horezu Huiedin Hunedoara Huş Vaslui Ianca
Bihor Gorj Cluj Hunedoara 2.5
2.0 2.5 2.5 1.5 2.0 1.5 1.5
Brăila Iaşi
2.5 2.5
Iernut Ineu Isaccea
Mureş Arad
Insuraţei
Brăila
Intorsura
Covasna
1.5 1.5 2.5 2.5 2.0
Iaşi
Tulcea
Buzăului 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132
Dragăşani Dragăşani - Olt
Vâlcea Olt
Drob. Turnu Sev. Dumbrăveni Sibiu Eforie Nord Eforie Sud
Mehedinţi
Făgăraş Făget Fălticeni Făurei Feteşti Fieni
Fierbinţi - Târg FiliaşiDolj Flămânzi FocşaniVrancea
2.0 2.0 2.0 1.5
Constanţa Constanţa Braşov Timiş Suceava
1.5 1.5 1.5 1.5 2.5
Brăila Ialomiţa Dâmboviţa Ialomiţa
2.5 2.5 2.0 2.0
2.0
Botoşani
2.5 2.0
161 162 163 164 165 166 167 168 169
Jimbolia Jibou Jurilovca
Timiş Sălaj
Lehliu gară
Călăraşi
Lipova Liteni Livada
Arad Suceava Satu Mare
Luduş
Mureş Timiş
170 171 172 173 174 175 176
Lupeni Mangalia Marghita
Lugoj
Măcin Măgurele MărăşeştiVrancea Medgidia
Tulcea
Hunedoara
Constanţa Bihor Tulcea Ilfov
1.5 1.5 2.0 2.0 1.5 2.5 1.5 1.5 1.5 2.0 1.5 1.5 2.5 2.0
2.5
Constanţa
1.5
102 Nr
Localitate urbană Judeţ
177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
MediaSibiu ş Miercurea Ciuc
200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220
sk [kN/m2]
Mizil
1.5 Harghita Mures Sibiu 2.0 2.5 Prahova
Moineşti
Bacău
Moldova Nouă Moneasa Moreni Motru Murgeni Nădlac Arad
Caraş - Severin Arad
Miercurea Nirajului
Miercurea Sibiului
MihăileştiGiurgiu MilisăuţiSuceava
Dâmboviţa Gorj Vaslui
Gorj Bihor
Ocna Mureş Alba Ocna Sibiului Ocnele Mari
Sibiu Vâlcea
1.5 1.5
1.5 2.0 2.0 1.5
Harghita
Olteniţa Oneşti
Călăraşi Bacău
Oradea
Bihor
Oraviţa Caraş - Severin Orăştie Hunedoara 1.5 Orşova Mehedinţi Otopeni
Ilfov
Oţelu Roşu
Caraş - Severin Constanţa Vrancea Ilfov
Paşcani Pătârlagele
Iaşi Buzău
Pâncota Pecica Petrila
Arad Arad Hunedoara Hunedoara
Localitate urbană
Judeţ
221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243
Piatra Neamţ
Neamţ Dolj
Piteşti Ploieşti Prahova
Argeş
Plopeni Podu Iloaiei Pogoanele Popeşti Leord Ilfov eni
Prahova
Potcoava Predeal Pucioasa
Răcari Rădăuţi Răuşeni Râmnicu Sărat
2.0 2.0 2.5 2.0
Iaşi Buzău 2.0 Olt Braşov
Dâmboviţa Dâmboviţa Suceava
Botoşani Buzău
Râmnicu Vâlcea
Vâlcea
Râşnov Recaş
Braşov Timiş Mureş Caraş - Severin Neamţ
Reghin
Reşiţa Roman Roşiori de Vede Rovinari
Teleorman Gorj
Roznov Rupea Salcea Salonta Sântana Satu Mare
Neamţ Braşov
Braşov
2.0 2.0 1.5 1.5 2.0 2.0
Săcele SăcuieniBihor Sălişte Săliştea de Sus Sărmaşu Săvârşin Arad Săveni Sângeorz Băi
2.5 2.0 1.5 1.5 2.0 2.0
259 260 261 262 263 264
1.5 2.0 2.0 1.5 1.5
sk [kN/m 2] 2.0 2.0 2.0
Piatra Olt
244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258
1.5 2.0 2.0
Odorheiu Secuiesc
Petroşani
2.0 1.5 2.0 2.0 2.5
1.5
OdobeştiVrancea
Ovidiu Panciu Pantelimon
2.0 2.0
1.5
Năsăud Bistriţa Năsăud Năvodari Constanţa NegreştiVaslui 2.5 Negreşti Oaş Satu Mare 2.0 Negru Vodă Constanţa Nehoiu Buzău Novaci Nucet
2.0 1.5 1.5
Nr
Suceava Bihor Arad Satu Mare
2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 2.0 1.5 1.5 1.5 2.0
1.5 Sibiu
Maramureş Mureş
1.5 2.0 2.0
1.5
Botoşani Bistriţa Năsăud Mureş
2.0 2.0 1.5
Sânnicolau Mare Scorniceşti Olt SebeşAlba Sebiş
Timiş 2.0
1.5
Seini Segarcea
Maramureş
Sângeorgiu de Pădure
1.5 Arad Dolj
1.5 1.5 2.0
103 Nr
Localitate urbană Judeţ
265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287
Sf. Gheorghe Sf. Gheorghe Sibiu Sighetul Marmaţiei
288 289 290 291 292
Covasna Tulcea Sibiu
Sighişoara
Maramureş Mureş
Simeria Sinaia Siret
Hunedoara Prahova Suceava
SlatinaMoldova Olt Slănic Bacău Slănic Prahova Prahova Ialomiţa Slobozia Solca Sovata Stei Strehaia Suceava Sulina
Şimleul Silvaniei Şomcuţa Mare Ştefăneşti Ştefăneşti Tălmaciu Sibiu
sk [kN/m2] 2.0 2.0 1.5 2.0 1.5 1.5 2.0 2.5 2.0 2.0 2.0
Suceava
Mureş Bihor
Mehedinţi Suceava Tulcea
Sălaj Maramureş Argeş Botoşani 1.5
Satu Mare Tăsnad Tăuţii Măgherăuş Maramureş 1.5 Târgovişte Dâmboviţa Târgu Bujor Galaţi Târgu
2.5 2.0 1.5 1.5 2.0 2.5 2.5 1.5 1.5 2.0 2.5
Gorj
2.0 2.0 2.0 2.0
Nr 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324
Localitate urbană Tecuci Teiuş Alba Tismana Titu
Timişoara Topliţa Harghita Topoloveni Topoloveni
Judeţ
sk [kN/m 2] 2.5
Galaţi 1.5 Gorj
2.0 2.0 1.5
Dâmboviţa Timiş 2.0
Argeş
2.0 2.0
Gorj
Teleorman Turnu Tulcea Măgurele Tulcea Turda Cluj Tuşnad Harghita 2.0
Ţăndărei ŢicleniGorj
Ialomiţa
Ulmeni Ungheni Uricani Urlaţi Prahova Urziceni Valea lui Mihai Vaslui VaşcăuBihor Vatra Dornei
Maramureş Mureş
2.5
2.5 1.5 2.5
2.0 1.5 1.5 2.0
Gorj 2.0
Ialomiţa Bihor Vaslui
2.0 1.5 2.0
1.5 Suceava
2.0
325 326 327 328 329
Prahova Vălenii de Munte Vânju Mare Mehedinţi
330 331 332 333 334 335 336 337
2.0
Teleorman
2.0 2.5 1.5 2.0
Vişeu de Sus Vlăhiţa Harghita
Maramureş
2.0
Voluntari Vulcani
Ilfov Hunedoara
Zalău Zărneşti
Sălaj Braşov
Zimnicea Zlatna
Teleorman Alba
Vicovu de Sus Victoria Videle
Suceava
Braşov
Cărbuneşti 293 294 295 296 297 298 299 300 301
Târgu Frumos Târgu Jiu Târgu Lăpuş Târgu Mureş Târgu Ocna Târgu Neamţ Târgu Secuiesc Târnăveni Techirghiol
Iaşi Gorj
Maramureş Mureş Bacău Neamţ Covasna Mureş
Constanţa
2.5 2.0 2.0 1.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5
2.0
Valorile caracteristice ale încărcării din zăpadă pe sol în amplasamente cu altitudinea 1000 m < A ≤ 1500 m se determină cu următoarele relaţii: sk (1000 m
2.0 2.0 1.5 2.0 2.5 1.5
104 Coeficientul de form ă pentru incărcarea din zăpadă pe acoperiş, μi pentru situaţia de proiectare persistent ă – tranzitorie Distributia coeficientului de forma 1, al încărcării din zăpadă pe acoperişurile cu o singură pantă, pentru situaţiile în care zăpada nu este impiedicată să alunece de pe acoperiş, este indicată în figura B.1. Valoarea coeficientului 1 este indicată in tabelul B.3 şi figura B.2., funcţie de panta acoperişului, [º]. Dacă la marginea mai joas ă a acoperişului este plasat un parapet sau alt obstacol ce impiedic ă alunecarea zăpezii, atunci coeficienţii de form ă ai încărcării din zăpadă nu trebuie să fie mai mici de 0,8.
Figura B.1. Distribuţia coeficientului de form ă pentru încărcarea din zăpadă pe acoperişuri cu o singură pantă
Figura B.2. Coeficienţii de formă pentru incărcarea din zăpadă pe acoperişuri cu o singură pantă, cu două pante şi pe acoperişuri cu mai mul te deschideri
Valorile coeficienţilor de formă pentru incărcarea din zăpadă pe acoperişuri cu o singură pantă, cu două pante şi pe acoperişuri cu mai multe deschideri Tabelul B.3
Panta acoperişului, 0
00 300
300 < < 600
600
1
0,8
0,8 (60 - )/30
0,0
1,6
-
2
0,8 + 0,8
/30
Distribuţiile coeficienţilor de formă 1 şi 2, pentru încărcarea din zăpadă pe acoperişurile cu două pante, pentru situaţiile în care zăpada nu este impiedicat ă să
105 alunece de pe acoperiş, sunt indicate în figura B.3. Valorile coeficientilor 1 si sunt indicate în tabelul B.3 şi figura B.3., în funcţie de panta acoperişului, [º]. ( ) ( ) ( ) Caz i 1
Caz ii Caz
0.5 1( ) 2(
2(
)
1
)
0.5 1( )
0.5
1
1(
1(
1)
1)
2
1(
2)
0.5
1
1(
2
2)
Figura B.3. Distribuţia coeficienţilor de formă pentru încărcarea din zăpadă pe acoperişuri cu două pante
Pentru incărcarea din zăpadă neaglomerată (depunerea naturală a zăpezii pe acoperiş, distributa cvasiuniform şi influenţată doar de forma acoperi şului), distribuţia recomandată este indicată in figura B.3, cazul (i). Pentru înc ărcarea din zăpadă aglomerată (redistribuirea zăpezii pe acoperi ş datorită acţiunii vântului şi/sau topirii zăpezii), distribu ţia recomandată este indicată in figura B.3., cazul (ii) şi cazul (iii). Dacă pe acoperişurile cu o singură pantă, cu două pante şi pe acoperişurile
cu mai multe deschideri există sau alte obstacole sau dacă la marginea împiedică inferioară a acoperişului existăparazăpezi parapete ce alunecarea zăpezii, atunci valorile coeficienţilor de formă ai încărcării din zăpadă nu trebuie să fie mai mici de 0,8. Conform prevederilor CR 0 valorile reprezentative ale încărcării din zăpadă pe acoperiş sunt: - valoarea de grupare ψ0 s, - valoarea frecventă ψ1 s, - valoarea cvasi-permanentă ψ2 s. unde: - ψ0 este factorul de grupare pentru valoarea de grupare a acţiunii variabile; ψ1 – factorul de grupare pentru valoarea frecventă a acţiunii variabile; ψ2 – factorul pentru valoarea cvasi- permanentă a acţiunii variabile; s – valoarea caracteristică a încărcării din zăpadă pe acoperiş. Valorile factorilor ψ0, ψ1 şi ψ2 din CR 0 pentru evaluarea încărcarii din zăpadă sunt indicate în tabelul B.4. Valorile factorilor ψ0, ψ1 şi ψ2
pentru încărcarea din zăpadă Tabelul B.4
ψ0
ψ1
ψ2
0.7
0.5
0.4
106 B.3. ÎNCĂRCĂRI DATE DE VÂNT (Indicativ CR 1-1-4/2012) Acţiunea vântului se manifesta prin for ţe exterioare distribuite, orientate, în mod preponderent, normal la suprafa ţa expus ă, dar având şi componente tangenţiale, importante în special pentru elemente de suprafa ţă mare. Acţiunea statică a vântului, conform prevederilor prezentei norme, corespunde vitezei mediate pe un interval de timp de referin ţă de zece minute (mult mai lung decât perioadele proprii ale construc ţiilor), având 2% probabilitate de depaşire într-un an (interval mediu de recuren ţă, IMR = 50 ani), independent de direcţia vântului, determinată la o înălţime de 10 m în câmp deschis. Pentru determinarea efectelor vântului, se consideră că direcţia curentului de aer este, de regul ă, orizontală. În cazurile în care panta terenului dep ăşeste 30% pe o distan ţă de minimum 100 m în jurul construc ţiei, se consideră că direcţia vântului este paralelă cu suprafaţa terenului. În raport cu construc ţia, vântul se consideră că poate acţiona din orice direcţie. Presiunea / sucţiunea vântului ce acţionează pe suprafeţele rigide exterioare ale clădirii / structurii la înălţimea ze deasupra terenului, we, pe
suprafeţele rigide exterioare ale structurii se determină cu relaţia: we = γIw c pe q p(ze) (1) unde: qp(ze) este valoarea de vârf a presiunii dinamice a vântului evaluat ă la cota ze; ze – înălţimea de referinţă pentru presiunea exterioară; cpe – coeficientul aerodinamic de presiune / suc ţiune pentru suprafeţe exterioare; γIw – factorul de importanţă – expunere. Valoarea de vârf a presiunii dinamice a vântului evaluată la cotaze, se determină cu relaţia: q p(ze) = cpq(z) ∙ qm(z) (2) unde: cpq(z) reprezintă factorul de rafală pentru presiunea dinamică medie a vântului la înălţimea z, deasupra terenului; qm(z) – presiunea medie a vântului la înălţimea z deasupra terenului, pe suprafeţe rigide exterioare sau interioare ale structurii. Factorul de rafală cpq(z) se determină cu relaţia: c pq(z) = 1 + 2∙g∙Iv(z) unde: g este factorul de vârf, a cărui valoare recomandată esteg = 3,5; Iv(z) – intensitatea turbulenţei vântului, la înălţimea z.
(3)
107 Intensitatea turbulenţei vântului la înălţimea z, se determină cu relaţia: 200 p, entrzumin z zmax z IV z 2.5 ln z0 I v z zmin , pentru z z min
m
(4)
unde:
β este factor de proporţionalitate, ale cărui valori variază cu rugozitatea suprafeţei terenului (z0). Valorile sunt date în tabelul B.5, în funcţie de categoria de teren. z0 – lungimea de rugozitate, exprimată în [m]. Rugozitatea suprafeţei terenului este modelată aerodinamic de lungimea de rugozitate z0. Aceasta reprezintă o măsură convenţională a mărimii vârtejurilor vântului turbulentla suprafaţa terenului. În tabelul B.6 se prezintă clasificarea categoriilor de teren în funcţie de valoarea lungimii de rugozitatez0. z – înălţimea construcţiei deasupra terenului, exprimată în [m]. Valori ale lui
în funcţie de categoria de teren
Categoria de teren
0
I
II
III
2,74
2,74
2,66
2,35
Tabelul B.5
IV
2,12
Valoarea medie a presiunii dinamice a vântului q m(z), la o înălţime z deasupra terenului (fără a lua în considerare orografia amplasamentului) depinde de rugozitatea terenului şi de valoarea de referinţă a presiunii dinamice a vântului, qb, şi se determină cu relaţia: q m(z) = cr2(z) ∙ q b (5) unde: cr2(z) este factorul de rugozitate pentru presiunea dinamică a vântului; qb – valoarea de referinţă a presiunii dinamice a vântului, conform hartă (fig. B.4) şi tabel B.8.
108 Lungimea de rugozitate, z0, în metri, pentru diverse categorii de teren Tabelul B.6 z0 z min Categoria Descrierea terenului
de teren 0 I II III
IV
Mare sau zone costiere expuse vânturilor venind dinspre mare Lacuri sau terenuri plate şi orizontale cu vegetaţie neglijabilă şi fără obstacole Câmp deschis – terenuri cu iarbă şi/sau cu obstacole izolate (copaci, clădiri) aflate la distanţe de cel puţin de 20 de ori înălţimea obstacolului Zone acoperite uniform cu vegetaţie, sau cu clădiri, sau cu obstacole izolate aflate la distanţe de cel mult de 20 de ori înălţimea obstacolului (de ex. sate, terenuri suburbane, păduri) Zone în care cel puţin 15% din suprafaţă este acoperită cu construcţii având mai mult de 15 m înălţime (de ex. zone urbane)
(m) 0,003
(m) 1
0,01
1
0,05
2
0,3
5
1
10
Figura B.4. Zonarea valorilor de referinţă ale presiunii dinamice a vântului q b, în kPa, având IMR = 50 ani
Notă: Pentru altitudini peste 1000m valorile presiunii dinamice a vântului se corectează
109 Factorul de rugozitate pentru presiunea dinamică a vântului cr2(z), modelează variaţia presiunii medii a vântului cu înălţimeaz deasupra terenului pentru diferite categorii de teren (caracterizate prin lungimea de rugozitate z0) în funcţie de valoarea de referinţă a presiunii dinamice a vântului. Se determină cu relaţia:
2
z 0 ln , p zzentm rzumin z0 2 cr z zmin , pentru z z min
kr z
2
c r2(z)
=
unde:
max
200
(6)
kr, respectiv k r2 sunt factorii de teren, cu valori în tabelul B.7, în funcţie de
categoria de teren; z – înălţimea construcţiei deasupra terenului, în [m]; z0, respectiv z min – conform tabel B.6. Factorii kr(z0) şi kr2(z0) pentru diferite categorii de teren Tabelul B.7
Categoria de teren
0
I
II
III
IV
k r(z0) k r2(z0)
0,155 0,024
0,169 0,028
0,189 0,036
0,214 0,046
0,233 0,054
Presiunea / sucţiunea vântului ce acţionează pe suprafeţele rigide interioare ale clădirii / structurii la înălţimea zi deasupra terenului, wi, pe
suprafeţele rigide exterioare ale structurii se determină cu relaţia: wi = γ Iw c pi q p(zi) (7) unde: qp(zi) este valoarea de varf a presiun ii dinamice a vântului evaluată la cota z i; zi – înălţimea de referinţă pentru presiunea interioară; cpi – coeficientul aerodinamic de presiune / suc ţiune pentru suprafeţe interioare; γIw – factorul de importanţă – expunere. Observatii:
1. Presiunea totala a vântului pe un element este suma algebrică a presiunilor (orientate către suprafaţă) şi sucţiunilor (orientate dinspre suprafaţă) pe cele 2 feţe ale elementului. 2. Presiunile sunt considerate cu semnul (+) iar sucţiunile cu semnul (-).
Presiunea de referinţă este presiunea vântului calculată din viteza de referinţă: 1 2 qb b (8)
2
110 în care este densitatea aerului ce variază în funcţie de altitudine, temperatură, latitudine şi anotimp. Pentru aerul standard =1.25 kg/m3 şi presiunea de referinţă, în Pascali, este data de relaţia: q b Pa 0.625 b2 m/s . (9) Presiunea de referinţă a vântului în România determinată din viteza de referinţă mediată pe 10 min. şi având 50 ani intervalul mediu de recurentă este indicată în tabelul B.8.
Factorul de expunere sau combinat, ce(z), este produsul dintre factorul de
rafală cpq(z) şi factorul de rugozitate cr2(z): ce z = cpq z cr z 2
(10)
şi după caz, şi factorul o rografic: 2 (11) ce z = co cpq z c2r z Pentru c0 = 1.0 factorul de expunere pentru 10 min. interval de mediere a vitezei vântului se defineşte ca produsul dintre factorul de rafală şi factorul de rugozitate corespunzător vitezei mediate pe 10 min. El este reprezentat (cu datele din figura B.5. şi figura B.6.) pentru diferite categorii de teren (rugozitate) în figura B.7. Factorul orografic ct(z) evaluează creşterea vitezei medii a vântului peste dealuri izolate şi alte accidente topografice (nu peste dealurile ample din regiunile muntoase). Se aplică vitezei vântului de la baza dealului sau a coastei; acesta trebuie luat în considerare pentru amplasamente sit uate la o distantă mai mică de jumătate din lungimea pantei dealului măsurată de la creasta sau de 1.5 ori înălţimea falezei. În văi, ct(z) poate fi considerat 1.0 dacă nu se aşteaptă creşteri ale vitezei vântului datorate efectului de tunel de vânt. Pentr u structuri situate în văi sau pentru poduri rezemate pe versanţii abrupţi ai unor văi ar trebui luată în considerare orice creştere a vitezei vântului cauzata de efectul de tunel de vânt.
Figura B.5. Factorul de expunere, ce (z)
111 Presiunea de referinţă a vântului (kPa) mediată pe 10 min. la 10 m având IMR = 50 ani Tabelul B.8 Nr
Localitate urbană Judeţ
qb [kPa] 0.4 0.5 0.6 0.4 0.4 0.4
Nr
0.5 0.7 0.6 0.7 0.4 0.5 0.4 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60. 61 62 63 64 65
1 2 3 4 5 6
Abrud Adamclisi Adjud Acnita Aiud Alba Iulia
Vrancea Sibiu Alba Alba
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Alesd Alexandria Amara Anina Aninoasa Arad Ardud Avrameni Avrig Azuga Babadag
Bihor Teleorman Ialomita Caras - Severin Hunedoara Arad Satu Mare Botosani Sibiu Prahova Tulcea
Bacău Baia de Aramă Baia de Arieş Alba
Bacău Mehedinţi
Baia Mare
Maramureş
0.6
Baia Sprie
Maramureş
0.6
Banloc Baraolt Basarabi
Timiş Covasna
0.7 0.6 0.5 0.4
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
BalşDolj
Alba
Constanţa
0.4
0.5
Constanţa
Băicoi Prahova BăbeniVâlcea 0.4 Băile Govora Vâlcea 0.4 Băile Herculane Caraş - Severin Băile Olănesti Vâlcea Băile Tuşnad Harghita 0.6 Băileşti Dolj 0.4 Bălan Harghita 0.6 BălceştiVâlcea 0.5 Băneasa Constanţa Bârlad Bechet Beclean BeiuşBihor BerbeştiVâlcea
Vaslui Dolj
Bereşti
Galaţi Neamţ Bistrita Năsăud
Bicaz Bistrita
Bistrita Năsăud
0.6 0.4
0.6 0.6 0.4 0.4
0.5 0.4 0.6 0.4 0.4
45 46 47 48 49 50
Localitate urbană
Judeţ
Blaj
Alba
qb [kPa] 0.6
Bocşa Caras - Severin Boldeşti - Scăieni Prahova Bolintin Vale– Giurgiu
0.7 0.4 0.5
Borod Borsec
Bihor Harghita
0.5 0.4
Borşa Botoşani
Maramureş Botoşani
Brad Bragadiru
Hunedoara Ilfov
Braşov
Braşov
Braila Breaza Brezoi
Braila Prahova Vâlcea Suceava
0.4 0.7 0.4 0.5 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.4 0.5 0.6
Broşteni Bucureşti Budeşti
Botoşani Bucureşti Călăraşi
Buftea
Ilfov
Bucecea
Buhuşi Bacău Bumbeşti Jiu – Gorj
0.4
66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Buşteni Buzău Buziaşi
Prahova
Cajvana Calafat Caracal
Suceava Dolj Olt Caraş - Severin Satu - Mare
81 82 83 84 85 86 87 88
Caransebeş Carei Cavnic
Buzău Timiş
Maramureş
Călan Călăraşi Călimăneşti Vâlcea Căzăneşti
Hunedoara
Câmpia Turzii Câmpeni
Cluj Alba
Câmpina Câmpulung Câmpulung Mold.
Prahova
Ceahlău
Neamţ Sălaj Constanţa
Cehu Silvaniei Cernavoda Chişinău - Arad Criş Chitila
Călăraşi
0.6 0.7 0.6 0.6 0.4 0.7 0.6 0.4 0.6 0.4 0.6
0.4
Ialomiţa
0.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.4 0.4 0.5
Argeş
Suceava
0.6 Ilfov
0.5
112 Nr 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116
Localitate urbană Judeţ Ciacova
Timiş
Cisnădie Sibiu Cluj - Napoca Codlea
Localitate urbană
Judeţ
Fundulea Frasin
Călăraşi
Galaţi Găieşti Gătaia
Galaţi Dâmboviţa Timiş
Geoagiu Gheorgheni Gherla
Hunedoara Harghita Cluj
Ghimbav Giurgiu
Braşov Giurgiu Ialomiţa
0.6 0.4
133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155
0.7 0.4 0.6 0.7 0.4
156 157 158 159 160
0.6 Cluj
Colibaşi
Braşov Argeş
Comarnic
Prahova
Comăneşti Constanţa
Bacău Constanţa
Sibiu Copşa Mică Corabia Corugea
Olt Tulcea
Costeşti
Argeş Iaşi
Codnari Covasna Craiova Cristuru Secuiesc Cugir
Nr
qb [kPa] 0.7 0.5 0.6 0.5 0.4 0.6 0.5
0.4
Covasna Dolj Harghita Alba
Curtea de Argeş
Argeş
Curtici Darabani Dăbuleni Dolj
Botoşani
Dărmănesti
Bacău
Dej
Cluj
Deta Deva Dolhasca Dorohoi
Timiş Hunedoara
Dragomireşti
Maramureş
Arad
0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.5 0.4 0.4 0.4 0.6 0.7
0.5
Suceava Botosani
Griviţa Gurahonţ Arad
Suceava
qb [kPa] 0.4 0.6 0.6 0.5 0.7 0.4 0.4 0.4 0.6 0.5 0.6
0.4 Gura Humorului Suceava Haţeg Hunedoara 0.4
Hârlău Hârşova
Iaşi Constanţa
Holod Horezu Huiedin Hunedoara Huş Vaslui Ianca
Bihor Gorj Cluj Hunedoara 0.7
0.6 0.7 0.6 0.6 0.4 0.5 0.4
Brăila Iaşi
0.6 0.7
Iernut Ineu Isaccea
Mureş Arad
Insuraţei
Brăila
Intorsura
Covasna
0.4 0.5 0.6 0.6 0.6
Iaşi
Tulcea
Buzăului 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132
Dragăşani Dragăşani - Olt
Vâlcea Olt
Drob. Turnu Sev. Dumbrăveni Sibiu Eforie Nord Eforie Sud
Mehedinţi
Făgăraş Făget Fălticeni Făurei Feteşti Fieni
Fierbinţi - Târg FiliaşiDolj Flămânzi FocşaniVrancea
0.5 0.7 0.6 0.4
Constanţa Constanţa Braşov Timiş Suceava
0.5 0.5 0.4 0.4 0.6
Brăila Ialomiţa Dâmboviţa Ialomiţa
0.6 0.6 0.4 0.4
0.4
Botoşani
0.7 0.6
161 162 163 164 165 166 167 168 169
Jimbolia Jibou Jurilovca
Timiş Sălaj
Lehliu gară
Călăraşi
Lipova Liteni Livada
Arad Suceava Satu Mare
Luduş
Mureş Timiş
170 171 172 173 174 175 176
Lupeni Mangalia Marghita
Lugoj
Măcin Măgurele MărăşeştiVrancea Medgidia
Tulcea
Hunedoara
Constanţa Bihor Tulcea Ilfov
0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.5
0.6
Constanţa
0.5
113 Nr
Localitate urbană Judeţ
177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
MediaşSibiu Miercurea Ciuc
200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220
qb [kPa]
Mizil
0.4 Harghita Mures Sibiu 0.5 0.6 Prahova
Moineşti
Bacău
Moldova Nouă Moneasa Moreni Motru Murgeni NădlacArad
Caraş - Severin Arad
Miercurea Nirajului
Miercurea Sibiului
MihăileştiGiurgiu MilisăuţiSuceava
Dâmboviţa Gorj Vaslui
Gorj Bihor
Ocna Mureş Alba Ocna Sibiului Ocnele Mari
Sibiu Vâlcea
0.4 0.5
0.5 0.6 0.4 0.4
Harghita
Olteniţa Oneşti
Călăraşi Bacău
Oradea
Bihor
Otopeni
Ilfov
Oţelu Roşu
Caraş - Severin Constanţa Vrancea Ilfov
Paşcani Pătârlagele
Iaşi Buzău
Pâncota Pecica Petrila
Arad Arad Hunedoara Hunedoara
Judeţ
221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243
Piatra Neamţ
Neamţ
qb [kPa] 0.6 0.7 0.5
Piatra Olt
Dolj
Piteşti Ploieşti Prahova
Argeş
Plopeni Podu Iloaiei Pogoanele Popeşti LeorIlfov deni
Prahova
Potcoava Predeal Pucioasa
Răcari Rădăuţi Răuşeni Râmnicu Sărat
0.4 0.6 0.7 0.7
Iaşi Buzău 0.5 Olt Braşov
Dâmboviţa Dâmboviţa Suceava
Botoşani Buzău
Râmnicu Vâlcea
Vâlcea
Râşnov Recaş
Braşov Timiş Mureş Caraş - Severin Neamţ
Reghin
Reşiţa Roman
Roşiori de Vede Teleorman
0.5 0.6 0.4 0.5 0.6 0.7 0.6 0.4 0.6 0.4 0.4 0.7 0.7
0.7
Gorj
0.4
Roznov Rupea Salcea Salonta Sântana Satu Mare
Neamţ Braşov
Săcele SăcuieniBihor SălişteSibiu Săliştea de Sus Sărmaşu Săvârşin Arad Săveni Sângeorz Băi
Braşov
0.6 0.4 0.6 0.6 0.6 0.4 0.6
0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.5
244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258
0.7 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4
259 260 261 262 263 264
0.6 0.4
Oraviţa Caraş - Severin Orăştie Hunedoara 0.4 Orşova Mehedinţi
Localitate urbană
Rovinari
0.6
Odorheiu Secuiesc
Petroşani
0.7 0.4 0.4 0.4 0.6
0.4
OdobeştiVrancea
Ovidiu Panciu Pantelimon
0.6 0.6
0.4
Năsăud Bistriţa Năsăud Năvodari Constanţa NegreştiVaslui 0.7 Negreşti Oaş Satu Mare 0.6 Negru Vodă Constanţa Nehoiu Buzău Novaci Nucet
0.6 0.4 0.6
Nr
0.4 0.4 0.6 0.5 0.7
Suceava Bihor Arad Satu Mare 0.5 0.6
Maramureş Mureş
0.4 0.4
0.4
Botoşani Bistriţa Năsăud Mureş
0.7 0.4 0.4
Sânnicolau Mare Scorniceşti Olt SebeşAlba Sebiş
Timiş 0.5
0.4
Seini Segarcea
Maramureş
Sângeorgiu de Pădure
0.4 Arad Dolj
0.4 0.6 0.5
114 Nr
Localitate urbană Judeţ
265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287
Sf. Gheorghe Sf. Gheorghe Sibiu Sighetul Marmaţiei
288 289 290 291 292
Covasna Tulcea Sibiu
Sighişoara
Maramureş Mureş
Simeria Sinaia Siret
Hunedoara Prahova Suceava
SlatinaMoldova Olt Slănic Bacău Slănic Prahova Prahova Ialomiţa Slobozia Solca Sovata Stei Strehaia Suceava Sulina
Şimleul Silvaniei Şomcuţa Mare Ştefăneşti Ştefăneşti Tălmaciu Sibiu
qb [kPa] 0.6 0.6 0.6 0.6 0.4 0.4 0.4 0.6 0.5 0.7 0.6
Suceava
Mureş Bihor
Mehedinţi Suceava Tulcea
Sălaj Maramureş Argeş Botoşani 0.6
Satu Mare Tăsnad Tăuţii Măgherăuş Maramureş 0.4 Târgovişte Dâmboviţa Târgu Bujor Galaţi Târgu
0.6 0.6 0.4 0.5 0.4 0.6 0.6 0.4 0.4 0.5 0.7
Gorj
0.6 0.4 0.6 0.4
Nr
Localitate urbană
Judeţ
302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324
Tecuci Teiuş Alba Tismana Titu
Galaţi
Timişoara Topliţa Harghita Topoloveni Topoloveni
qb [kPa] 0.6
0.4 Gorj
0.4 0.5 0.6
Dâmboviţa Timiş 0.4
Argeş
0.5 0.4
Gorj
Teleorman Turnu Tulcea Măgurele Tulcea Turda Cluj Tuşnad Harghita 0.6
Ţăndărei ŢicleniGorj
Ialomiţa
Ulmeni Ungheni Uricani Urlaţi Prahova Urziceni Valea lui Mihai Vaslui VaşcăuBihor Vatra Dornei
Maramureş Mureş
0.5
0.6 0.4 0.6
0.4 0.4 0.4 0.4
Gorj 0.6
Ialomiţa Bihor Vaslui
0.6 0.4 0.7
0.4 Suceava
0.4
325 326 327 328 329
Prahova Vălenii de Munte Vânju Mare Mehedinţi
330 331 332 333 334 335 336 337
0.6
Teleorman
0.6 0.6 0.4 0.5
Vişeu de Sus Vlăhiţa Harghita
Maramureş
0.4
Voluntari Vulcani
Ilfov Hunedoara
Zalău Zărneşti
Sălaj Braşov
Zimnicea Zlatna
Teleorman Alba
Vicovu de Sus Victoria Videle
Suceava
Braşov
Cărbuneşti 293 294 295 296 297 298 299 300 301
Târgu Frumos Târgu Jiu Târgu Lăpuş Târgu Mureş Târgu Ocna Târgu Neamţ Târgu Secuiesc Târnăveni Techirghiol
Iaşi Gorj
Maramureş Mureş Bacău Neamţ Covasna
Mureş Constanţa
0.7 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.7 0.4 0.5
0.4
Coeficienţ aerodinamici de presiune, cpe, se aplică fie presiunii medii, fie presiunii de vârf aii vântului. Coeficienţii aerodinamici depind de: geometria şi dimensiunile construcţiei, de unghiul de atac al vântului (poziţia relativa a corpului în curentul de aer), de categoria de rugozitate a suprafeţei terenului la baza construcţiilor, de numărul Reynolds, etc. În anumite cazuri coeficienţii aerodinamici pentru presiunile exterioare trebuie combinaţi cu cei pentru presiunile inter ioare.
0.5 0.4 0.4 0.4 0.7 0.4
115 Există două moduri de evaluare a efectelor vântuluiasupra corpurilor rigide: (i) utilizând coeficienţi de presiune şi (ii) utilizând coeficienţi de forţă. În primul caz, forţa din vânt este rezultatul sumării forţelor aerodinamice perpendiculare pe o anumita suprafaţă. Abordarea este specifică pentru părţi şi elemente ale structurilorde rezistenţă ale clădirilor. În al doilea caz, forţa din vânt este produsul a trei factori: presiunea vântului pe un plan perpendicular pe direcţia sa, coeficientul de forţă global al construcţiei şi aria frontală a acesteia. Abordarea este utilizată în cadrul procedurilor de calcul a răspunsului structural.
Coeficienţii de presiune, cpe, pentru clădiri şi părţi individuale din clădiri depind de mărimea ariei expuse- A. Ei sunt daţi în tabele, pentru arii expuse, A, de 1m2 şi 10m2, pentru configuraţii tipice de clădiri, sub notaţiile cpe,1, respectiv cpe,10. Pentru alte arii expuse variaţia valorilor poate fi obţinută din figura B.6. Observatie:
Aria expusă este acea arie a structurii prin care se transmite acţiunea vântului în secţiunea care este de calculat.
Figura B.6. Variaţia coeficientului de presiune cu dimensiunile ariei expuse vântului A
Notă:
cpe = cpe,1 cpe = c pe,1 + (c pe,10 - c pe,1) log10A cpe = cpe,10
1m2
A 1m2 < A < 10m2 A 10m2
Valorile c pe,10 şi c pe,1 din tabelele B.9 B.15 sunt date pentru direcţiile ortogonale ale vântului de 0 0, 900 şi 1800, dar reprezintă cele mai mari valori obţinute intr-o marjă direcţională a vântului de θ=450 faţă de direcţia ortogonală relevantă a vântului. Valorile sunt aplicabile numai pentru clădiri.
1.
Pereţi verticali ai clădirilor cu formă dreptunghiulară în plan
(1) Înălţimea de referinţă, ze, pentru zidurile verticale ale clădirilor rectangulare în plan depinde de raportul h/b şi este dată în figura B.9. pentru următoarele trei cazuri: (a) pentru clădirile la care înălţimea h este mai mică decât b se va considera o singura zonă. (b) pentru clădirile la care înălţimea h este mai mare decât b, dar maimică decât 2b se vor considera două zone: o zonă inferioară extinzându-se de la nivelul terenului până la o înălţime egală cu b şi o zonă superioară.
116 (c) pentru clădiri la care înălţimea h este mai mare de 2b se vor considera mai multe zone astfel: o zonă inferioară extinzându-se de la nivelul terenului până la o înălţime egală cu b; o zonă superioară extinzându-se în jos de la vârful clădirii pe o lungime b; o zonă de mijloc, între zonele precedente, divizată în benzi orizontale cu o lăţime de maximum b.
Figura B.7. Înălţimi de referinţă ze şi profilul corespondent al presiunii vântului în funcţie de h şi b
117 NOTĂ: Direcţia de acţiune a vântului este perpendiculară pe planul delimitat deh şi b (2) Coeficienţii presiunii c pe,10 şi c pe,1 pentru zonele A, B, C, D şi E definiţi în figura B.8. sunt daţi în tabelul B.9., în funcţie de raportul h/d. Valorile intermediare pot fi obţinute prin interpolare liniară. (3) Forţele de frecare vor fi considerateconform paragraf 4.5 din Codul CR 11-4/2012.
Figura B.8. Notaţii pentru pereţii verticali
118 Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru pereţii verticali ai clădirilor cu formă dreptunghiulară în plan Tabelul B.9
A
Zona
B
C
h/d
c pe,10
c pe,1
c pe,10
c pe,1
5
-1.2
-1.4
-0.8
-1.1
1 -1.2 -1.4 -0.8 -1.1 ≤0.25 -1.2 -1.4 -0.8 -1.1
c pe,10
D c pe,1
-0.5 -0.5 -0.5
+0.7
E
c pe,10
c pe,1
+0.8
+1.0
c pe,10
c pe,1
-0.7
+0.8 +1.0 -0.5 +1.0 -0.3
NOTĂ: Pentru clădirile cu h/d > 5, se evaluează direct forţa totală din vânt pe baza regulilor date în Codul CR 1-1-4/2012 paragraf 4.6 - 4.8 şi 4.9.2 pentru coeficienţii aerodinamici de forţă.
2.
Acoperişuri plate
(1) (2) (3) (4) (5)
Acoperişurile vor fi considerate plate dacă panta lor este în intervalul de -5° < α < 5°. Acoperişurile vor fi divizate în zonele indicate în figura B.9. Înălţimea de referinţă z e va fi considerată ca fiind h. Coeficienţii presiunilor pentru fiecare zonă sunt daţi în tabelul B.10. Forţele de frecare vor fi considerate conform paragraf 4.5 din Codul CR 1-1-4/2012.
parapeţi
streaşină curbă înălţime de referinţă: ze = h e=b s au 2h
care este mai mică b - di mensiune a laturii
perpendiculare pe direcţia Direcţia
vântului
Vântului
Figura B.9. Notaţii pentru acoperişurile plate
119 Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru acoperişuri plate Tabelul B.10 Zona
F
Tip de acoperiş
I
c pe,1
c pe,10
c pe,1
c pe,10
c pe,1
-1.8
-2.5
-1.2
-2.0
-0.7
-1.2
0.2
hp/h=0.025
-1.6
-2.2
-1.1
-1.8
-0.7
-1.2
0.2
hp/h=0.05
-1.4
-2.0
-0.9
-1.6
-0.7
-1.2
0.2
hp/h=0.10
-1.2
-1.8
-0.8
-1.4
-0.7
-1.2
0.2
r/h=0.05
-1.0
-1.5
-1.2
-1.8
Streaşină curbăr/h=0.10
Streaşină la
H
c pe,10 Margini drepte
Cu parapete
G
-0.7
-1.2
-0.8
-1.4
-0.4 -0.3
c pe,10
c pe,1
0.2 0.2
r/h=0.20
-0.5
-0.8
-0.5
-0.8
-0.3
0.2
=300
-1.0
-1.5
-1.0
-1.5
-0.3
0.2
=450
-1.2
-1.8
-1.3
-1.9
-0.4
0.2
=600
-1.3
-1.9
-1.3
-1.9
-0.5
0.2
mansardă
NOTĂ - Pentru acoperişuri cu parapete sau streşini curbe în cazul valorilor intermediare ale hp/h şi r/h se poate utiliza interpolarea liniară. - Pentru acoperişurile cu streaşină mansardată se poate interpola liniar între α = 30°, 45° şi α = 60°. Pentru α > 60° se interpolează liniar între valori le pentru α = 60° şi valorile pentru acoperişuri plate cu margini drepte. - Pentru zona I se vor considera valorile cu ambele semne. - Pentru streaşina mansardei, coeficienţii aerodinamici de presiune exterioară sunt daţi în tabelul B.13. "Coeficienţi aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru acoperişuri cu două pante (direcţia vântului θ = 0°)", Zonele F şi G, cu considerarea unghiului streşinii mansardei. - Pentru streşini curbe, coeficienţii aerodinamici de presiune exterioară sunt obţinuţi prin interpolare liniară în lungul curbei între valorile pentru pereţi şi cele pentru acoperiş. - Pentru streşinile de la mansardă având dimensiunea orizontala mai mică de e/10 se vor folosi valorile corespunzătoare marginilor drepte.
120 3. Acoperişuri cu o singură pantă (1) Acoperişul va fi divizat în zone conformfigura B.10. (2) Înălţimea de referinţă va fi considerată ca fiind h. (3) Coeficienţii presiunilor pentru fiecare zonă sunt daţi în Tabelul B.11. (4) Forţele de frecare vor fi considerate conform paragraf4.5 din Codul CR 11-4/2012.
Figura B.10. Notaţii pentru acoperişurile cu o singură pantă
121 Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru acoperişuri cu o singură pantă, θ=0° si θ=180° Tabelul B.11 Unghi de panta 5°
Zone pentru directia vantului θ=0° Zone pentru directia vantului θ=180° F G H F G H cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 -1.7
-2.5
-1.2
0 15° 30° 45° 60° 75°
-0.9 -2.0 +0.2 -0.5 -1.5 +0.7 0 +0.7 +0.7 +0.8
-2.0 0
-0.8
+0.2
-0.5
-1.2
-2.3
-2.5
-1.3
-2.0
-0.8
-1.2
-2.5
-2.8
-1.3
-2.0
-0.9
-1.2
-1.1
-2.3
-0.8
-1.5
-0.6
-1.3
-0.5
-0.7
-0.5 -0.5
-1.0 -1.0
-0.5 -0.5
-0.5 -0.5
0 -1.5 -1.5
+0.7 0 +0.7 +0.7 +0.8
-0.6
-0.3 +0.2 -0.2 +0.4 0 +0.6 +0.7 +0.8
-0.8
NOTĂ - Pentru θ = 0°, presiunea variază rapid între valorile pozitive şi valorile negative pe panta expusă vântului pentru un unghi de pantă α de la +5° la +45°, astfel încât sunt date atât valorile pozitive cât şi cele negative. Pentru aceste acoperişuri, trebuie considerate două cazuri: unul cu toate valorile pozitive şi unul cu toate valorile negative. Pe aceeaşi faţă nu este permisă considerarea a valorilor şi pozitive. se poate interpola liniar între valorile - simultană Pentru unghiurile de negative pantă intermediare, de acelaşi semn. Valorile egale cu 0,0 sunt date pentru a permite interpolarea.
Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru acoperişuri cu o singură pantă, θ=90° Tabelul B.12 Unghi de panta 5° 15° 30° 45° 60° 75°
Zone pentru directia vantului θ=0° Fsus cpe,10 cpe,1 -2.1 -2.6 -2.4 -2.9 -2.1 -2.9 -1.5 -2.4 -1.2 -2.0 -1.2 -2.0
Fjos cpe,10 cpe,1 -2.1 -2.4 -1.6 -2.4 -1.3 -2.0 -1.3 -2.0 -1.2 -2.0 -1.2 -2.0
G cpe,10 cpe,1 -1.8 -2.0 -1.9 -2.5 -1.5 -2.0 -1.4 -2.0 -1.2 -2.0 -1.2 -2.0
H I cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 -0.6 -1.2 -0.5 -0.8 -1.2 -0.7 -1.2 -1.0 -1.3 -0.8 -1.2 -1.0 -1.3 -0.9 -1.2 -1.0 -1.3 -0.7 -1.2 -1.0 -1.3 -0.5
122 4.
Acoperişuri cu două pante
(1) Acoperişul va fi divizat în zone conform figura B.11. (2) Înălţimea de referinţă ze va fi considerată ca fiind h. (3) Coeficienţii presiunilor pentru fiecare zonă sunt daţi în tabelul B.13. (4) Forţele de frecare vor fi considerate conform paragraf 4.5 din Codul CR -1 1-4/2012.
Figura B.11. Notaţii pentru acoperişuri în două pante
123 Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru acoperişuri cu două panteθ=0° Tabelul B.13 Unghi de panta
Zone pentru directia vantului θ=0°
-45° -30°
F cpe,10 cpe,1 -0.6 -1.1 -2.0
G cpe,10 cpe,1 -0.6 -0.8 -1.5
H cpe,10 cpe,1 -0.8 -0.8
-15° -5°
-2.5 -2.3
-2.8 -2.5
-1.3 -1.2
-2.0 -2.0
-0.9 -0.8
5°
-1.7
-2.5
-1.2
-2.0
-0.6
0 15° 30° 45° 60° 75°
-0.9 -2.0 +0.2 -0.5 -1.5 +0.7 0 +0.7 +0.7 +0.8
0 -0.8
-1.5 +0.2
-0.5
-1.5 +0.7 0 +0.7 +0.7 +0.8
-1.2 -1.2
-1.2 0 -0.3 +0.2 -0.2 +0.4 0 +0.6 +0.7 +0.8
I J cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 -0.7 -1.0 -1.5 -0.6 -0.8 -1.4 -0.5 +0.2 -0.6 -0.6 -0.4 0 -0.4 0 -0.2 0 -0.2 -0.2
-0.7 -1.2 +0.2 -0.6 +0.2 -0.6 -1.0 -1.5 0 0 -0.5 0 -0.3 0 -0.3 -0.3
NOTĂ Pentru θ = 0° presiunea variază rapid între valorile pozitive şi valorile negative pe panta expusă vântului pentru un unghi de pantă α de la +5° la +45°, astfel încât sunt date atât valorile pozitive, cât şi cele negati ve. Pentru aceste acoperişuri, trebuie considerate patru cazuri de expunere unde cele mai mari sau cele mai mici valori ale tuturor zonelor F, G şi H sunt combinate cu cele mai mari sau cele mai mici valori din zonele I şi J. Pe aceeaşi faţă expusă nu estepermisă considerarea simultană a valorilor negative şi pozitive. Pentru unghiurile de pantă intermediare, se poate interpola liniar între valorile de acelaşi semn (pentru unghiurile de pantă întreα = +5° şi α = -5° nu se interpoleaza valorile, ci se utilizează datele pentru acoperişurile plate de la paragraful 2). Valorile egale cu 0,0 sunt date pentru a permite interpolarea.
Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune exterioară pentru
124 acoperişuri cu două pante θ=90° Tabelul B.14
Zone pentru directia vantului θ=90°
Unghi de panta
5. (1) (2) (3)
-45° -30° -15° -5° 5°
cpe,10 -1.4 -1.5 -1.9 -1.8 -1.6
F cpe,1 -2.0 -2.1 -2.5 -2.5 -2.2
cpe,10 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.3
G cpe,1 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0
H cpe,10 cpe,1 -1.0 -1.3 -1.0 -1.3 -0.8 -1.2 -0.7 -1.2 -0.7 -1.2
15° 30° 45° 60° 75°
-1.3 -1.1 -1.1 -1.1 -1.1
-2.0 -1.5 -1.5 -1.5 -1.5
-1.3 -1.4 -1.4 -1.2 -1.2
-2.0 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0
-0.6 -0.8 -0.9 -0.8 -0.8
-1.2 -1.2 -1.2 -1.0 -1.0
I cpe,10 cpe,1 -0.9 -1.2 -0.9 -1.2 -0.8 -1.2 -0.6 -1.2 -0.6 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5
Acoperişuri cu patru pante Acoperişul va fi divizat în zone conformfigura B.12. Înălţimea de referinţă ze va fi considerată ca fiind h. Coeficienţii presiunilor pentru fiecare zonă sunt daţi în tabelul B.15.
Figura B.12. Notaţii pentru acoperişuri cu patru pante
Valori ale coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune
125 exterioară pentru acoperişuri cu patru pante Tabelul B.15 Unghiul de pantă 0 pentru θ =0 şi 90 pentru θ=90 +5 +15 +30 +45 +60 +75
Zone pentru direcţia vântului θ = 0 şi θ = 90 F cpe,10
-1.7
G
H
I
J
K
cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1
-2.5 -1.2 -2.0 -0.6 -1.2 0 0 0 -0.9 -2.0 -0.8 -1.5 -0.3 +0.2 +0.2 +0.2 -0.5 -1.5 -0.5 -1.5 -0.2 +0.5 +0.7 +0.4 +0.7 +0.7 +0.6 +0.7 +0.7 +0.7 +0.8 +0.8 +0.8
-0.3
-0.6
-0.6
L
M
N
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
cpe,10
cpe,1
-1.2
-2.0
-0.6
-1.2
-0.4
-0.5
-1.0 -1.5 -1.2 -2.0
-1.4
-2.0
-0.6
-1.2
-0.3
-0.4 -0.3 -0.3 -0.3
-0.7 -1.2 -0.6 -0.6 -0.6
-1.4 -1.3 -1.2 -1.2
-2.0 -2.0 -2.0 -2.0
-0.8 -0.8
-1.2 -1.2 -0.4 -0.4
-0.2 -0.2 -0.2 -0.2
-0.5 -0.3 -0.3 -0.3
NOTĂ - Pentru θ = 0°, presiunea variază rapid între valorile pozitive şi valorile negative pe panta expusă vântului pentru un unghi de pantă α de la +5° la +45°, astfel încât sunt date atat valorile pozitive cât şi cele negative. Pentru aceste acoperişuri, trebuie considerate două cazuri: unul cu toate valorile pozitive, şi unul cu toate valorile negative. Pe aceeaşi faţă nu este permisă considerarea simultana a valorilor negative şipozitive. - Pentru unghiurile de pantă intermediare, se poate interpola liniar între valorile de acelaşi semn. Valorile egale cu 0,0 sunt date pentru a permite interpolarea. - Valorile coeficienţilor aerodinamici de presiune / sucţiune se vor determina în funcţie de unghiul pantei expuse vântului.
126 ANEXA C CARACTERISTICILE FIZICO-MECANICE ALE DIFERITELOR SPECII DE LEMN UTILIZATE
ÎN CONSTRUCŢII
Rezistenţele caracteristice ale lemnului natural (N/mm2) (conform NP 005-2003) Tabel C.1
t. r c . Natura solicitării r N
lo b m i S
mesteacă Plop Stejar,salcâm gorun, cer, Fag, frasin, carpenn, Clase de calitate I II III I II III I II III I II III Rî 24,0 16,8 9,6 20,0 14,0 8,0 40,0 28,0 16,0 45,0 31,5 18,0
Molid, larice,brad, pin
1 Încovoiere statică ntindere Rt 14,4 8,6 2 în lungul fibrelor
4,3 21,0 12,6 6,3 22,5 13,5 6,8 27,9 16,7 8,4
în Rc ║ 15,0 12,0 4,5 13,8 11,0 4,1 19,8 15,8 5,9 24,0 19,2 7,2 3 Compresiune lungul fibrelor Compresiune în
4 plan normal pe Rc
3,3
3,0
-
3,2
2,9
-
10,4
9,4
-
11,2 10,0
-
3,0
2,7
-
2,7
2,5
-
6,4
5,7
-
5,0
4,5
-
Rf 12,0 10,8 normal pe 6 direcţ ia fibrelor
-
10,4
9,4
-
24,0 21,6
-
16,0 14,4
-
direcţia fibrelor Forfecare în 5 lungul fibrelor Rf ║ Forfecare în plan
Observaţii:
Rezistenţele caracteristice specificate î n tabelul C.1 sunt date pentru umiditatea de echilibru a lemnului de 12% şi pentru durata de acţiune a încărcărilor de cel mult 3 minute. La proiectarea construcţiilor din lemn sunt luate în considerare rezistenţele de calcul. Lemnul ce se înscrie în clasa III de calitate nu va fi folosit la realizarea elementelor
structurale decât în cazul unor solicitări foarte reduse. Pentru lemnul rotund, rezistenţele caracteristice specificate în tabelul C.1 se vor majora cu 15% indiferent de specie.
Masa volumică (kg/m3) (conform NP 005-2003) Tabel C.2
Nr. 1 2 3 4 5 6
Specia Brad Larice Molid Pin negru Pin silvestru Carpen
0,05
0,95
Nr.
400 500 375 520 430 775
480 600 440 750 560 900
7 8 9 10 11 12
Specia Fag Mesteacăn Paltin Plop Salcâm Cer, gorun, stejar
0,05
0,95
630 600 510 310 710 640
750 700 600 550 840 780
127 Observaţii:
Masa volumică pentru principalele specii de material lemnos utilizate în construcţ ii specificată în tabelul C.2, se ia în c onsiderare la stabilirea greutăţii proprii a elementelor din lemn. La stabilir ea celor mai defavorabile condiţii de solicitare luate în considerare î n calcul, se va adopta valoarea maximă a masei volumice ( 0,95) în cazul în care rezultanta supraîncărcărilor care solicită elementele de construcţie acţionează gravitaţional, şi valoarea minimă a masei volumice ( 0,05) în cazul în care rezultanta asupra încărcărilor ce solicită elementele de construcţie din lemn acţionează antigravitaţional (caz frecvent întâlnit la calculul acoperişurilor uşoare din lemn cu panta redusă,în zonele cu valori mar i ale presiunii dinamice de bază a vâ ntului.
Valorile caracteristice şi medii ale modulului de elasticitate (conform NP 005-2003) Tabel C.3
Specia materialului lemnos Molid, brad, larice, pin Plop Stejar, gorun, cer, salcâm Fag, mesteacân, frasin, carpen
Modulul de elasticitate paralel cu direcţia fibrelor la limita de proporţionalitate E (N/mm2) E0,05 E 9 000 11 300 8 000 10 000 9 500 11 500 12 000 14 300
Modulul de elasticitate transversal G (N/mm2) G0,05 G 4 000
5 000
8 000
10 000
Observaţie: Valorile caracteristice ale mod ulului de elasticitate pe direcţie longitudinală fibrelor (E0,05) şi ale modulului elasticitate transversal (G 0,05de medii (E; G) pentru diferite specii de lemn ), precum şi avalorile sunt date îndetabelul C.3 pentru umiditatea echilibru lemnului cu valoarea de 12%.
Valorile coeficientilor conditiilor de lucru mui (conform NP 005-2003) Tabel C.4
Nr. crt.
Solicitarea
Simbol
1 Încovoiere statică
mui
2 Întindere în lungul fibrelor
mut
3 Compresiune în lungul fibrelor
muc║
4 Compresiune în plan normal pe direcţia fibrelor
muc
5 Forfecare în lungul fibrelor
muf║
6 Forfecare în plan normal pe direcţia fibrelor
muf
7 Modulul de elasticitate la încovoiere statică
muE
Esenţa
Valorile coeficienţilor mui pentru clasa de exploatare
1
2
Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase Răşinoase Foioase
3 0,75 0,90 0,75 0,70
1,00
0,90
0,70 0,80 0,80 0,90
128 Valorile coeficienţilor de lucru mdi (conform NP 005-2003) Tabel C.5
Clasa de durata a încărcărilor Permanente
Solicitarea Încovoiere statică
Lungă durată Scurtă durată
Forfecare
Permanente
Compresiune
Lungă durată Scurtă durată
Întindere
Lungă durată Scurtă durată
Modulul de elasticitate
Toate clasele
Permanente
Valorile coeficienţilor mdi pentru esenţa: Simbol foioase tari răşinoase, foioase moi 0,55 0,60 0,65mdi 0,70 1,00 0,80 0,85 0,85mdc 0,90 1,00 0,90 0,95 0,95mdt 1,00 1,00 mdE 1,00
Valorile coeficienţilor parţiali de siguranţă (conform NP 005-2003)
i
Tabel C.6
Nr. crt. 1 2 3 4 5
Solicitarea Încovoiere ntindere: - în secţiuni fără slăbiri - în secţiuni cu slăbiri Compresiune în lungul fibrelor şi perpendicular pe direcţia fibrelor Forfecare în lungul fibrelor - unilaterală - bilaterală Forfecare în plan normal pe direcţia fibrelor
Simbol
Valorile coeficienţilor
i
1,10
t
1,20 1,40
e
1,25
f║
1,25 1,10
f
1,10
i
129 Rezistenţele de calcul ale lemnului de diferite esenţe, la di verse solicitări, pentru clasa 1 de exploatare (mui = 1.0), în N/mm2 Tabel C.7 t.r C .r N
Molid, brad, larice, pin Natura solicitarii
1
Încovoiere statică
2
Întindere în lungul fibrelor, în secţiuni
fără slăbiri
Simbol
Plop
Stejar, gorun, cer, salcâm
Fag,
mesteacăn,
ω
frasin, carpen
Rî c
0,55 0,70 0,85
I 12,0 15,2 18,5
Rt c
1,00 0,55 0,70 0,85 1,00
21,9 6,6 8,5 10,2 12,0
II 8,4 10,6 13,0
I 10,0 12,7 15,4
15,3 3,9 5,1 6,1 7,3
18,2 9,6 12,4 14,9 17,5
Clase de calitate II I 7,0 20,0 8,9 25,3 10,8 30,9 12,8 5,7 7,4 9,0 10,5
36,4 10,3 13,3 16,0 18,8
II 14,0 17,7 21,6
I 22,5 28,5 34,8
II 15,8 20,0 24,3
25,5 6,2 8,0 9,6 11,1
41,0 12,7 16,4 19,8 23,2
28,7 7,6 9,8 11,9 13,9
Rc c║0,55 6,6 5,3 6,1 4,8 8,7 7,0 10,6 8,4 0,70 8,3 6,7 7,7 6,1 11,0 8,8 13,3 10,7 0,85 10,2 8,1 9,4 7,5 13,4 10,7 16,3 13,0 1,00 12,0 9,6 11,0 8,8 15,8 12,6 19,2 15,4 Compresiune în Rc c┴0,55 1,5 1,3 1,4 1,3 4,6 4,1 4,9 4,4 plan normal pe 0,70 1,8 1,7 1,8 1,6 5,8 5,2 6,2 5,6 direcţia fibrelor 0,85 2,2 2,0 2,2 2,0 7,0 6,4 7,6 6,8 1,00 2,6 2,4 2,6 2,3 8,3 7,5 9,0 8,0 Rezistenţele de calcul ale lemnului de diferite esenţe, la diverse solicitări, pentru clasa 2 de exploatare (mui = 0.9), în N/mm2
3
Compresiune în lungul fibrelor
4
Tabel C.8
t.r C r. N
Molid, brad, larice, pin Natura solicitarii
1
Încovoiere statică
2
Întindere în lungul fibrelor, în secţiuni
fără slăbiri
3
4
Compresiune în lungul fibrelor Compresiune în plan normal pe
direcţia fibrelor
Simbol Rî c
Rt c
Plop
Stejar, gorun, cer, salcâm
Fag,
mesteacăn,
ω 0,55 0,70 0,85 1,00 0,55 0,70 0,85
frasin, carpen I 10,8 13,7 16,7 19,7 5,9 7,6 9,2
1,00 10,8 Rc c║0,55 5,9 4,8 0,70 7,5 0,85 9,2 1,00 10,8 Rc c┴0,55 1,3 1,2 0,70 1,7 0,85 2,0 1,00 2,4
II 7,6 9,6 11,7 13,8 3,5 4,6 5,5
I 9,0 11,4 13,9 16,4 8,6 11,1 13,4
6,5
15,8 5,5
6,0 7,3 8,6
9,5 4,4
6,9 8,4 10,0 1,3
1,5 1,8 2,2
Clase de calitate II I 6,3 18,0 8,0 22,8 9,7 27,8 11,5 32,8 5,2 9,2 6,7 11,9 8,1 14,4
5,5 6,7 7,9 1,2
1,6 2,0 2,3
16,9 7,8
4,1 1,5 1,8 2,1
5,2 6,3 7,5
I 20,3 25,7 31,3 36,9 11,4 14,8 17,9
10,1
II 14,2 18,0 21,9 25,8 6,9 8,9 10,7
20,9 12,5 7,6 7,9 12,0 9,6 9,6 14,6 11,7 11,4 17,3 13,8 3,7 4,4 4,0 4,7 5,6 5,0 5,7 6,8 6,1 6,8 8,1 7,2 6,3
9,9 12,1 14,3
II 12,6 16,0 19,5 23,0 5,5 7,2 8,6 9,5
130 Valorile ale coeficientului de tratare mTi Tabel C.9
Nr. crt. 1 2
3 4
Solicitarea Lemn netratat Lemn tratat pe suprafaţă Lemn tratat in masa având maximum 100 mm grosime, pentru : - Modulul de elasticitate - Alte caracteristici Lemn ignifugat
Clasa 1 şi 2 de exploatare a construcţiei 1,00 1,00
0,90 0,70 0,90
3
Capitolul
1
FORMA ÎN PLAN A ACOPERIŞURILOR Forma acoperişurilor se determină în funcţie de configuraţia în plan a clădirii şi de cerinţele de plastică arhitecturală. Pentru construcţiile cu forma în plan dreptunghiulară, acoperişurile se rezolvă cu patru ape (patru planuri de scurgere, fig. 1.1,a), cu două ape (fig. 1.1,b) şi mai rar într-o singură pantă.
Fig. 1.1. ACOPERIŞURI PENTRU CONSTRUCŢII CU FORMĂ ÎN PLAN DREPTUNGHIULARĂ: ape; 1 - conturul a - cu patru ape; b - cualdouă exterior clădirii.
Pentru clădirile cu formă în plan T, U sau I, configuraţia acoperişului rezultă din intersecţia planurilor de scurgere a apelor pe acoperişurile diverselor părţi ale construcţiei (fig. 1.2).
La un acoperiş se disting următoarele elemente semnificative (fig. 1.3):
picătura, conturul format de linia cea mai de jos a acoperişului, în general orizontală;
, intersecţia planurilor coama fi orizontale sau înclinate;
de scurgere, de la care apele se îndepărtează; coamele pot dolia, intersecţia planurilor de scurgere spre care se adună apele; streaşina, partea de acoperiş care depăşeştelimita zidurilor exterioare ale construcţiei; tabachera sau fereastra Velux, elementul de construcţie cuprins în planul acoperişului, care servesc la iluminarea podului sau a spaţiului mansardat de sub acoperiş; lucarna, elementul de construcţie amplasat peste planul acoperisului, care serveşte la iluminarea si ventilarea podului.
4 La clădirile cu forme în plan complexe (fig. 1.4 ) geometria acoperişului (pante, intersecţii de planuri, scurgerea apelor) se rezolvă în funcţie de dimensiunile în plan ale diferitelor părţi ale construcţiei, de panta impusă învelitorii şi de eventualele condiţii impuse de amplasament (existenţa unor construcţii învecinate).
Fig. 1.2. FORME DE ACOPERIŞURI: a pentru construcţii cu planul în formă de T; b - pentru construcţii cu planul în formă de ; c - pentru construcţii cu planul în formă de dublu T.
Fig. 1.3. ELEMENTE SEMNIFICATIVE LA UN ACOPERIŞ: 1 - picătura; 2 - coama orizontală; 3 - coama înclinată; 4 - dolia; 5 streaşina; 6 – tabachera sau fereastra Velux; 7 - lucarna.
5
Fig. 1.4. GEOMETRIA ACOPERIŞURILOR LA CLĂDIRI CU FORME COMPLEXE ÎN PLAN: a – la clădiri izolate; b – la clădiri amplasate la calcanul unei construcţii existente; 1 - curte interioară; 2 - construcţie existentă la calcan.
6 La stabilirea formei acoperişului se respectă condiţia ca pantele tuturor apelor să fie egale; în acest caz intersecţiile apelor sunt în proiecţia orizontală bisectoarele unghiurilor formate pe linia de contur (a unghiurilor formate de urmele planurilor apelor pe un plan orizontal, v. fig. 1.1 şi 1.4). La o clădire cu formă în plan complicată, alcătuită dintr -o serie de dreptunghiuri, se
rezolvă la început acoperişul în zona celui mai mare dreptunghi, racordând apoi la acesta acoperişurile dreptunghiurilor mai mici (v.fig. 1.2 şi 1.4).
Fig. 1.5. ACOPERIŞURI CU PANTE INEGALE: a - în cazul amplasării asimetrice a zidului longitudinal; b – în cazul poziţionării primului reazem la distanţa < l/2.
În anumite condiţii se pot soluţiona acoperişurile cu pante inegale ale apelor, 1.5,a pantele inegale menţinând de picătură continuă şi orizontală. Astfel, în figura sunt dictatelinia de poziţia asimetrică a zidului longitudinal portant ( l1 > l2) iar în figura 1.5, b panta apei dinspre fronton este impusă de găsirea unui punct de rezemare pentru intersecţia celor două coame înclinate cu coama orizontală.
7
Capitolul 2 PANTELE ACOPERIŞURILOR Panta necesară scurgerii apelor depinde de tipul învelitorii; în tabelul 2.1 sunt indicate valorile pantelor acoperişurilor pentru principalele tipuri de învelitori.
PANTA ACOPERIŞURILOR Tabel 2.1 Nr. crt.
Pante (cm/m) Natura învelitorii minime
uzuale
maxime
60 45
70...90 55...70
275 275
45 35
50...70 45...70
120 120
45 30 25
55…100 40…100
300 175 70
Ţigle din argilă arsă:
1.
2. 3. 4. 5.
a) solzi: - aşezate simplu; - aşezate dublu; b) cu jgheab: - trase; - presate. c) tip BRAMAC: - solzi; - profilate. Olane.
Tablă plană obişnuită şi tip LINDAB: a) cu falţuri orizontale simple şi verticale duble; b) cu falţuri orizontale şi verticale duble; 7 40 c) montată în solzi sau cu şipci; 2 d) la cornişe şi brâuri (profile cu falţuri). Tablă ondulată sau cutată tip ţiglă . Şiţă şi şindrilă: a) în două straturi; b) în trei sau mai multe straturi
30...50
15 30...60 vertical 15...40 vertical 55...275 vertical 5...10 vertical 25 45…175 vertical 60 50
70…180 60…110
vertical vertical
35 10
45…175 15…40
vertical 100
Învelitori din plăci bituminoase:
6.
a) plane; b) ondulate.
Observaţie: Pantele învelitorilor clasice sunt conform STAS 3303/2-88. Pentru învelitorile moderne pantele sunt date în conformitate cu agrementele tehnice şi cu cataloagele de produs. Se recomandă folosirea pantelor uzuale; pantele minime se admit la acoperişuri cu suprafeţe reduse; la acoperişuri cu pante peste valoarea uzuală, până la valoarea maximă sunt necesare măsuri speciale de montare şi prindere a elementelor de şarpantă şi de învelitoare.
8
Capitolul
3
TIPURI DE ÎNVELITORI 3.1. ÎNVELITORI CERAMICE Învelitorile ceramice clasice sunt realizate din ţigle sau olane. Ţiglele sunt elemente ceramice plane, realizate ca iţgle solzi (neprofilate) sau ţigle profilate. Ţiglele solzi pot fi cu aşezare simplă ( planşa 3.1) sau dublă (planşa 3.2). Aşezarea ţiglelor solzi se face pe şipci cu dimensiuni stabilite prin calcul, dispuse paralel cu streaşina la distanţe maxime de 150 mm ,când aşezarea ţiglelor este simplă şi la 250 mm, când este dublă. Fixarea şipcilor pe căpriori se face cu ajutorul cuielor. Ţiglele profilate se aşază pe şipci dispuse la distanţe maxime de 320 mm, în cazul 3 .4). ţiglelor trase şi la 335 mm, în cazul ţiglelor presate planşa ( În regiunile cu vânturi puternice, pentru a evita pătrunderea zăpezii în pod, învelitoarea din ţiglă se poate aşeza pe astereală (strat continuu de scânduri, cu grosimea stabilită calcul).peste În acest peste şipci astereală se prevede un strat deparalel cartoncusau pânză bitumată,prin continuu, care caz, se dispun de 38x24 mm, amplasate panta, la distanţe de 60...80 cm; peste acestea se aşază şipcile de susţinere a ţiglelor ( planşele 3.3 şi 3.5.).
Olanele sunt piese ceramice de formă tronconică, aşezate după linia de cea mai mare pantă, pe un strat de carton bitumat sau împâslitură din fibre de sticlă bitumată, fixat în cuie de tablă sau lipit cu mastic bituminos pe un strat continuu rigid (astereală sau beton).
Olanele se montează un rând cu concavitatea în sus “jgheaburi ”, cu partea lată spre coamă, iar peste acesta un alt rând de olane, cu concavitatea în jos capace “ ”, cu partea lată spre streaşină. Olanele se vor suprapune, pe linia de cea mai mare pantă cu 4 cm. Spaţiul dintre ultimul rând de olane şi coamă sau calcan se va umple cu mortar de ciment (v. planşa 3.6.). Montarea ţiglelor sau olanelor se va începe de la poală către coamă. La învelitorile din ţigle solzi aşezate simplu, primul rând de la poală şi ultimul de la coamă vor fi duble. Ţiglele solzi aşezate simplu vor fi astfel suprapuse încât în dreptul unei şipci să rezulte trei tigle, iar între şipci două ţigle (v. planşa 3.1.). La învelitorile din ţigle aşezate dublu toate rândurile vor fi duble, în dreptul unei şipci rezultând p atru tigle (v. planşa 3.2.).
Rândurile de ţigle de orice tip se vor decala unul faţă de celălalt cu o jumătate de ţiglă.
9 La învelitorile din ţigle profilate, trase sau presate, ţiglele se vor aşeza pe şipci astfel încât să se asigure o rezemare perfectăpe toate laturile lor. În câmpul învelitorii ţiglele solzi şi cele profilate se vor lega de şipci cu sârmă zincată la fiecare al patrulea rând. Similar, se leagă rândul de ţigle de la coamă şi cel de la streaşina, precum şi toate rândurile de ţigle pe apele acoperişurilor care depăşesc pantele uzuale sau la acoperişurile clădirilor amplasate în zone de protecţie seismică cu grad 7…9. Lucrările de tinichigerie dolii, pazii, străpungeri tabachere, îmbrăcarea coşurilor de(şorţuri, fum, cârlige pentru jgheaburi etc.) sepentru executăventilaţii, înainte de montarea învelitorii propriu-zise.
Streşinile cu jgheab pentru învelitorile din ţigle şi olane se realizează cu (v. planşele 3.1…. 3.6.): un şorţ din tablă galvanizată cu lăţimea minimă de 15 cm, fixat cuagrafe, pe cârlig din oţel lat sau direct cu tije pe stratul suport continuu; cârlige pentru susţinerea jgheaburilor; o pazie din lemn, cu dimensiuni de 22 x 200 mm, rindeluită şi, eventual, profilată. Coamele învelitorilor din ţigle şi olane se realizează cu olane de coamă (v. planşele 3.1. … 3.6.), petrecute în lung pe minimum 8 cm; fixarea lor se face cu mortar de varciment.
la învelitorile din lăţime, ţiglă şi olane tablă galvanizată 0,5 mm Doliile grosime, pe minimum 40 cm prinsesederealizează asterealădin prin agrafe de tablă.deFalţurile doliilor din tablă se execută duble şi cositorite. Racordările învelitorilor din ţigle şi olane la calcane, timpane, atice, coşuri de fum şi de ventilaţie se fac cu pazii din tablă. Ţiglele şi olanele folosi te în aceste zone se croiesc la faţa locului după necesităţi.
3.2. ÎNVELITORI DIN ŢIGLE DE BETON (tip BRAMAC) 3.2.1. Materiale utilizate Ţiglele de tip BRAMAC sunt elemente din beton plane, realizate ca ţ igle solzi (ţiglă profilate (ţiglă ALPINA şi ţiglă detaliula).a)Betonul – planşa3.7,3.7,detaliul sau ca din ţigle care planşa se realizeaza ţiglele de tip BRAMAC este colorat în masă (roşu cărămiziu, brun-roşcat, antic, antracit) şi are o rezistenţă sporită la şocuri şi la factorii de mediu. La realizarea acoperişului se utilizează şi alte piese speciale din beton -ţigle speciale pentru coamă şi streaşină, ţigle pentru aerisire, ţigle parazăpadă, ţigle de margine etc (planşa 3.7, detaliul a ). Pentru circulaţia pe acoperiş se folosesc trepte din metal fixate pe ţigle cu profilatură specială. În cazul în care se doreşte iluminarea prin învelitoare se folosesc ţigle transparente sau luminatoare speciale. Pentru etanşare şi aerisire se folosesc: TRANSILVA ROMANA –
10 folie impermeabilă, bandă perforată de protecţie şi aerisire, folie PVC la dolii. Străpungerile prin învelitoare se realizează cu ţigle speciale pentru trecere conducte de aerisire, pentru antene TV, pentru racorduri flexibile din PVC.
3.2.2. Realizarea învelitorilor în câmp curent
Ţiglele solzi se dispun cu aşezare simplă (planşa 3.7, detaliile c şi d ) sau cu aşezare dublă (planşa 3.7, detaliile e şi f), pe şipci cu dimensiuni stabilite prin calcul, montate la
distanţele prevăzute în tabelul 3.1. Aşezarea simplă este soluţia cea mai des utilizată. La acest tip de dispunere, ţiglele aşezate în al treilea rând acoperă şi o parte din primul rând. Fiecare rând nou se deplasează cu o jumătate din lăţimea ţiglei. Pentru rândul de deasupra streaşinii se vor folosi ţigle de streaşină, iar pentru rândul de sub coamă se vor folosi ţigle de creastă. Aşezarea dublă se foloseşte în cazul în care se doreşte o etanşare sporită a învelitorii sau un aspect estetic deosebit. La acest tip de dispunere, pe fiecare sipcă se aşază două rânduri de ţigle, rândul de deasupra fiind deplasat cu jumătate din lăţimea ţiglei. La streaşină se folosesc ţigle speciale de streaşină; pentru coamă nu sunt necesare ţigle speciale. Ţiglele profilate (planşa 3.7, detaliile g şi h ) se dispun pe şipci montate la distanţele maxime prevăzute în tabelul 3.1.
LUNGIMI DE PETRECERE ŞI DISTANŢE ÎNTRE ŞIPCI Tabel 3.1 Panta Lungimea minimă Distanţa Tip de ţiglă de suprapunere a maximă între Grade % ţiglelor (cm) şipci <35
<70,0
11,0
70,0…83,9 10,0 9,0 83,9…100,0
Ţigle solzi aşezate simplu
35…40 40…45
>100,0
Ţigle solzi
>45 35
aşezate dublu
>35 <25
Ţigle profilate
25…30 >30
15,5 16,0 16,5
70,0
8,0 11,0
17,0 31,0
>70,0 <46,6
10,0 10,5
32,0 31,5
46,6…57,7 9,0 >57,7
33,0 8,0
34,0
Etanşarea suplimentară a învelitorii, necesară în cazul unor pante reduse sau la acoperişurile mansardate se realizează cu folie din material plastic, dispusă pe căprioriv.( planşa 3.7, detaliile d, f şi h ). Pentru asigurarea ventilării spaţiului de deasupra foliei şi
11 pentru a
permite scurgerea eventualelor infiltraţii de apă, peste folie, în dreptul căpriorilor se dispun şipci longitudinale cu dimensiunile minime 4,84,8 cm. În tabelul 3.2 se dau indicaţii privind modul de realizare a învelitorii şi de fixare a ţiglelor în funcţie de panta acoperişului.
SOLUTII CONSTRUCTIVE ÎN FUNCŢIE DE PANTA ACOPERIŞULUI Tabel 3.2. Tip de Panta Cazuri particulare şi soluţii constructive ţiglă Grade % 25…30
necesară folosirea unui strat de folie sau a unui de 46,6…57,7 Este carton bitumat dispus pe astereală.
Ţigle
30…45
prezintă siguranţă din punct de vedere al 57,5…100,0 Sistemul hidroizolării. Eventual se va folosi un strat de folie.
solzi
45…60
a treia ţiglă va fi fixată cu cârlige de ancorare sau 100,0…173,2 Fiecare cu două cuie. Eventual se va folosi un strat de folie.
>60
Ţigle
>173,2
Fiecare ţiglă va fi fixată cu cârlig de ancorare sau cu două cuie. Eventual se va folosi un strat de folie. Este necesară folosirea unui strat de folie s au a unui strat
17…22
30,6…40,4 de carton bitumat aşezat pe astereală.
22…45
prezintă siguranţă din punct de vedere al 40,4…100,0 Sistemul hidroizolării. Eventual se va folosi un strat de folie.
profilate 45…60 >60
a doua sau a treia ţiglă va fi fixată cu cârlig de an100,0…173,2 Fiecare corare sau cu cuie. Eventual se va folosi un strat de folie. >173,2
Fiecare ţiglă va fi fixată cu cârlig de ancorare sau cu cuie. Eventual se va folosi un strat de folie.
Observaţie: În zone cu vânturi puternice ţiglele se vor fixa şi l a pante mai mici de 45 . Indiferent de pantă, se va folosi folie când podul este mansardat. Elementele laterale, coamele, ţiglele din jurul doliei şi muchiilor trebuie fixate.
3.2.3. Rezolvarea învelitorii în zonele speciale
Streşinile se rezolvă cu căpriori aparenţi (streaşină aparentă –planşa 3.8, detaliile a poate şi detaliul c). Jgheabul ) sau cusau căpriori mascaţi (streaşină înfundată –planşa fi baparent mascat. În toate cazurile, cel puţin pe 3.8, lăţimea streaşinei se montează astereala pe care se fixează cârligul pentru jgheab şi eventual şorţul de tablă de care se fixează ciocul dinspre perete al jgheabului. Detaliul de streaşină trebuie astfel conceput încât să permită subventilarea zonei de acoperiş de sub învelitoare ( planşa 3.8, detali ile a, b şi c). Închiderea spaţiului de ventilaţie se realizează cu o bandă perforată, de aerisire protecţie. Termoizolaţia peretelui şi cea din pod trebuie să asigure o protecţie termică continuă în zona de intersecţie, pentru a se evita apariţia fenomenului de punte termică.
12 Coamele se rezolvă cu ajutorul pieselor speciale tronconice, tigle de coama, 3.8, detaliul e) sau fixate formă de Z se introduc în rosturile dintre ţiglele de coamă şi se fixează cu cuie pe o şipcă de coamă. La montajul uscat, în zona coamelor, subventilarea acoperişului se asigură prin spaţiul liber dintre ţiglele profilate şi ţiglele de coamă. În cazul utilizării ţiglelor solzi pentru învelitoare şi atunci când montarea coamelor se face cu mortar, subventilarea acoperişului în această (planşa 3.7, detaliul a ), fixate cu mortar tip BRAMAC ( planşa cu cleme metalice (planşa 3.8, detaliul d ). Clemele de fixare, în
zonă seDoliile asigurăseprin prevederea unor ţigle speciale coamă, perforate. realizează cu un element de PVCdestabilizat, în culoarea ţiglei, care se montează pe un strat continuu de astereală planşa ( 3.8, detaliul f ). Lăţimea elementului de dolie este de 40 cm şi lungimea de 1,70 m; se montează începând de la streaşină, elementul din amonte petrecându-se peste cel din aval.
Pentru protecţia împotriva pătrunderii zăpezii viscolite, între elementul de dolie şi ţigle se dispune o bandă din material impregnat, autoadeziv. Închiderea laterală la pazie se realizează cu ţigle speciale “ţigle laterale”, care pot fi stânga sau dreapta (v. plansa 3.7, detaliul a ).
Aerisirea acoperişurilor în zona de sub învelitoare este necesară pentru a preveni eventuala formare a condensului şi pentru a reduce pericolul ca zăpada să se topească timpuriu şi să pătrundă în zona streaşinii sub formă de gheaţă. Ventilarea acoperisului se realizează în lungul pantei, sub învelitoare, prin prevederea unui gol în lungul streaşinei, acoperit cu o bandă de aerisire perforată şi a ţiglelor de aerisire dispuse în primul, al doilea sau al treilea rând de l a coamă, fiind necesare aproximativ 10 ţigle de aerisire/100 m2 de învelitoare (v. planşa 3.7, detaliul a şi planşa 3.8, detaliul d ). Oprirea căderii zăpezii de pe acoperiş se asigură prin dispunerea unor ţigle parazăpadă (v. planşa 3.7, detaliul a) sau a unor grilaje metalice montate pe suporţi introduşi sub ţigle ( v. planşa 3.7, detaliul b şi planşa 3.8, detaliile a, b şi c ). Numărul de ţigle parazăpadă, respectiv numărul de grilaje metalice se stabileşte prin calcul, în funcţie de panta acoperişului şi de intensitatea încărcării cu zăpadă. 3.3. ÎNVELITORI DIN TABLĂ La construcţiile civile, învelitorile metalice pot fi realizate: din tablă de oţel, zincată, plană; din tablă de oţel, plană, cu straturi speciale de acoperire (tablă LINDAB); din tablă tip ţiglă (LINDAB).
3.3.1. Învelitori din tablă plană de oţel, zincată Tabla plană zincată se livrează în foi cu dimensiunile 6501000, 7001450, 7501500 sau 10002000 mm şi cu grosimea de 0,36, 0,40, 0,45 sau 0,50 mm.
13 Învelitorile din tablă plană se execută numai pe suport continuu, realizat din astereală de scânduri în grosime stabilită prin calcul, dar minimum 24 mm grosime sau pe strat de beton. Dacă suportul este din beton sau mortar se va prevedea obligatoriu între acesta şi tablă un strat separator din carton sau împâslitură bitumate, lipite cu mastic de bitum.
Îmbinarea foilor de tablă se face prin falţuri simple sau duble, în picioare sau planşa 3.9, detaliile a, b, c şi d ). Falţurile perpendiculare pe pantă şi cele de la
culcate (v.
dolii vorcufi vânturi culcate. şiFalţurile dubleputernice se execută dolii, la învelitorile clădirilor situate regiuni precipitaţii şi lacând panta acoperişului este mai micăînde 15%. Falţurile în picioare vor fi paralele cu linia de cea mai mare pantă. Falţurile se ung cu chit de miniu, înainte de a fi strânse.
Foile de tablă se prind de astereală cu agrafe (copci), de 30…50 mm lăţime, confecţionate din resturile de la croirea tablei învelitorii şi având lungimi corespunzătoare tipului de falţ la care se folosesc (planşa 3.9, detaliile e şi f ): 80 mm pentru falţ simplu culcat şi falţ dublu; 120 mm pentru falţ simplu în picioare. Fiecare agrafă se fixează în suport cu două cuie pentru tablă (cuie cu floare lată). Se recomandă ca prinderea foilor de tablă să se facă cu cel puţin două sau trei 3.9, agrafe pe fiecare latură, astfel ca distanţa între agrafe să nu depăşească 40 cmplanşa ( detaliul h).
În cazulcuînforme care sespeciale urmăreşte un aspect arhitectonic în picioare se realizează (planşa 3.9, detaliul g) saumai cu deosebit şipci de falţurile lemn (planşa 3.9, detaliul j).
Streaşina la învelitorile cu tablă se execută similar celor cu tiglă, prin dispunerea toare cârligelor pentru jgheab, fixate pe astereală şi a unei pazii din tablă fixată de înveli cu falţ culcat. Dolia se realizează dintr-o fâşie din foi de tablă, încheiate între ele cu falţuri duble culcate, iar încheierea cu fâşiile de pe versantele adiacente se execută cu falţuri în picioare.
Racordarea învelitorii la calcanele învecinate se face prin ridicarea tablei în lungul peretelui pe o înalţime de minimum 30 cm, partea ei superioară introducându -se într-un şliţ de 2…3 cm adâncime, executat în zid sau în rosturile zidăriei de cărămidă. Marginea tablei care se introduce în zid, va fi îndoită pe 2…3 cm şi fixată la maximum 60 cm distanţă în cuie cu cioc bătute în rostul zidăriei sau cu bolţuri împuşcate. Protecţia acestui rost se asigură prin scoaterea în consolă a unui rând de cărămizi ( v. planşa 3.9, detaliul k). Îmbrăcarea coşurilor se realizează prin ridicarea tablei învelitorii în jurul coşului cu 25…30 cm şi fixarea ei în rosturile coşului prin cuie cu cioc. La coşurile cu latura lungă paralelă cu streaşina, mai mare de 70 cm, se va executa în spatele coşului o şa pentru a asigura scurgerea apelor.
Pereţii verticali ai tabacherelor, lucarnelor sau luminatoarelor realizate din lemn se căptuşesc cu foi de tablă încheiate cu falţuri între ele şi cu învelitoarea curentă ( planşa 3.9, detaliul l).
14 Pentru oprirea căderii zăpezii de pe acoperiş, se dispun la poala acestuia opritori din oţel-beton montaţi în console metalice verticale (planşa 3.9, detaliul i ).
3.3.2. Învelitori din tablă plană tip LINDAB Tabla plană oferită de firma LINDAB pentru lucrările de învelitori este un produ s multistrat realizat din:
oţel special zincat la cald pe ambele feţe, stratul de zinc asigurând o protecţie activă puternic anticorozivă; straturi neutralizante pe ambele feţe; strat de lac la partea inferioară; strat de plastisol (poliester) la partea su perioară. Tabla se livrează în foi sau role, în diferite culori: alb, gri deschis, galben, verde deschis, verde închis, cărămiziu, roşu, albastru deschis, maro, negru şi bej. Tabla tip LINDAB asigură menţinerea calităţii plastice în zona falţurilor,
neexistând pericolul deschiderii acestora din cauza fenomenului de arcuire a tablei.
Tehnologia de montare a acestui tip de tablă este similară celei de la tabla de oţel, prezentată în paragraful 3.3.1.
3.3.3. Învelitori din tablă tip ţiglă (LINDAB) Acest sistem de învelitoare se poate utiliza la orice tip de acoperiş, cu panta minimă de 14, etanşeitatea fiind perfectă în cazul ploilor abundente sau a viscolelor puternice. Calitatea superioară a materialului, a formei şi a aspectului estetic îi conferă p osibilitatea
utilizării atât în cazul construcţiilor noi, cât şi la renovarea acoperişurilor construcţiilor existente.
Materialul pentru învelitori în acest caz sunt foi de tablă ondulate, tip ţiglă, cu lungimea maximă de 6,00 m şi lăţimea utilă de 1,00 m( planşa 3.10, detaliul a ). Culorile standard de livrare sunt maro, negru, cărămiziu, verde şi galben. Tabla ondulată este un produs multistrat realizat similar tablei plane.
La învelitorile din tablă tip ţiglă se utilizează şi elemente conexe pentru real izarea streaşinilor, a coamelor, a traversărilor prin învelitoare, a iluminării podului etc.v.( planşa 3.10, detaliul b).
Învelitoarea se montează pe şipci de lemn sau metalice, dispuse la distanţe de 40 cm, cu şuruburi autofiletante sau cu nituri (planşa 3.10, detaliul c). Învelitoarea din tablă tip ţiglă se montează întotdeauna cu folie anticondens, dispusă sub şipcile pe care se aşază tabla. Folia LINDAB anticondens, realizată din fibre plastice asigură scurgerea apei de condens şi ventilarea corespunzătoare a spaţiului de sub învelitoare, are o rezistenţă mecanică bună, respinge microorganismele, nu mucegăieşte şi posedă proprietăţi fono şi termoizolante. Pentru asigurarea ventilării spaţiului de deasupra
15 foliei, în dreptul căpriorilor se dispun şipci longitudinale, paralel cu pante ( v. planşa 3.10, detaliul c).
Ventilarea acoperişului se realizează la streaşină, prin spaţii libere ale ondulelor şi pe la coamă. În vederea asigurării unei ventilări corespunzătoare a acoperişului şi a podului, raportul între aria elementelor de aerisire şi aria construită a acoperişului trebuie să fie minim 1/500. În cazul în care sub învelitoare există şi termoizolaţie (sau se dispune ulterior) aceasta trebuie să fie plasată la minimum 50 mm distanţă de învelitoare. realizează ca la celelalte învelitori. Cârligul pentru jgheab şi şorţul St dereaşina tablă sesefixează pe astereală (planşatipuri 3.10, de detaliul e ). Folia anticondens se ridică peste astereală, ventilarea realizându se printre cutele foii de tablă. Doliile se realizează cu profile speciale de dolie care se dispun pe astereală v.( planşa 3.10, detaliul f ). Coamele se realizează cu piese speciale drepte sau bombate, care se fixează cu şuruburi autofiletante de învelitoarea din tablă ( v. planşa 3.10, detaliile h, i şi j ). Racordările la calcane, coşuri şi atice se realizează cu pazii din tablă plană LINDAB, ca la învelitorile din tablă de oţel.
3.4. ÎNVELITORI DIN SIŢĂ ŞI ŞINDRILĂ Învelitorile din şiţă şi şindrilă se utilizează la construcţiile civ ile amplasate în zonele de deal şi munte, în alte zone în care se urmăreşte un aspect arhitectonic deosebit al acoperişului, precum şi la refacerea monumentelor istorice. Materiale de bază utilizate sunt ( v. planşa 3.11, detaliile a şi b ): şiţa
lungimea L=300, 350, 400, 450, 500 mm; lăţimea l=70…140 mm; grosimea =5 sau 7 mm;
şindrila: -
lungimea L=350, 400, 500 mm; lăţimea l=50…130 mm; grosimea la cantul de uluc 1=15 mm; grosimea la capătul subţire2=3 mm;
- adâncimea ulucului 10 mm. Şindrila, care are grosimea variabilă şi este prevazută cu uluc, se prelucrează decorativ la unul din capete, pentru realizarea unui acoperiş cu arhitectură deosebită (planşa 3.11, detaliul c ). Învelitorile din şiţă sau şindrilă se aşază pe şipci, prăjini cioplite sau lăturoaie , bătute pe căpriori paralel cu poala acoperişului. Învelitorile din şiţă se execută în 2…5 straturi suprapuse prin: petreceri longitudinale pe minimum ½ din lungimea şiţei ( planşa 3.11, detaliile d şi e );
16 petreceri laterale pe l/4, l/3 sau l/2, l fiind lăţimea şiţei (planşa 3.11, detaliile f, g şi h). Învelitorile din şindrilă se execută în două straturi suprapuse prin: petreceri longitudinale pe minimum ½ din lungimea şindrilei ( planşa 3.11,
detaliul i);
îmbinare laterală cu lambă şi uluc (planşa 3.11, detaliul j). Distanţa între şipci se stabileşte în funcţie de lungimea şiţei sau şindrilei, dar nu va
fi mai Montarea mică de 15şiţei cm sau şi nuşindrilei mai mare se de face25încm. rânduri paralele cu streaşina, începând de la poală. Fiecare lamelă va fi fixată cu un cui, care străbate şi lamela rândului inferior. Capul cuiului va fi acoperit de lamela rândului superior.
La streaşină învelitorile din şiţă şi şindrilă se realizează similar celor din ţiglă. Doliile se execută:
rotunjite, din şiţă sau şindrilă, caz în care aspectul acoperişului este mai deosebit; drepte, din tablă zincată, ca la învelitorile din ţiglă. La coamă şiţa sau şindrila de pe faţa expusă vânturilor dominante va depăşi coama
cu minimum 5 cm.
Racordarea învelitorilor din şiţă şi şindrilă la calcane, atice, coşuri, lucarne, tabachere se face ca la învelitorile din ţiglă. 3.5. ÎNVELITORI DIN PLĂCI BITUMINOASE La construcţiile civile, plăcile bituminoase utilizate pot fi: plăci plane, tip şindrilă (bardouri); plăci ondulate.
3.5.1. Învelitori din plăci bituminoase plane Plăcile plane bituminoase, tip şindrilă (bardouri) sunt realizate dintr -un material – o reţetă specială de bitum, împâslitură din fibre, granule ceramice şi coloranţi
compozit speciali.
cu margini dreptunghiulare, Forma plăcilor fi diferită sau solzi (planşa 3.12,poate detaliul a) iar- gama de culori este extinsă ovale, – roşu,triunghiulare roşu închis,
verde, gri terracotta, negru, maron. Pe partea care rămâne vizibilă bardourile au finisaj din granul e ceramice colorate. Având aceste caracteristici, învelitorile cu bardouri oferă posibilitatea realizării unor acoperişuri cu design inovator, armonizat cu mediul înconjurător şi cu funcţionalitatea clădirii. Un element caracteristic la aceste plăci este banda de adeziv de pe ambele feţe, care sub influenţa căldurii solare se activează şi conduce la lipirea plăcilor între ele, după montajul lor pe astereală. Materialele auxiliare utilizate la realizarea învelitorii din bardouri sunt:
17
feltul – o folie de f etru impregnată cu bitum, care are rolul de a egaliza diferenţele mici de grosime dintre scândurile asterelei şi de izolare termică suplimentară; adeziv special, care se întinde în straturi subţiri, pentru lipirea feltului pe astereală şi în anumite zone, a bardourilor între ele sau pe felt;
cuie galvanizate cu floare mare;
lăcrimare sau şorţuri din polivinil sau din tablă galvanizată.
la învelitorile cu Stratul suport scânduri, panouri din fibre de lemn sau
bardouri din astereală din placaj.este Se continuu, recomandărealizat ca materialul lemnosdesă fie bine uscat, fără asperităţi şi fixat rigid pe căpriori întrucât orice deformare locală a asterelei compromite învelitoarea.
Primul strat al învelitorii este realizat din felt, care se pozează pe toată suprafaţa asterelei. Aşezarea feltului se face în straturi orizontale succesive, prin derularea sulurilor, pozarea făcându-se de la streaşină spre coamă. Primele straturi se suprapun pe cel puţin 10 cm, iar următoarele pe câte 5 cm. Montarea bardourilor începe de la streaşină prin aşezarea unui rând de plecare, alcătuit din bardouri cărora li s -au tăiat aripile. Rândurile următoare de bardouri se poziţionează astfel încât să se realizeze un decalaj de jumătate de aripă între două rânduri succesive. Fixarea bardourilor se face:
fiecare placă cu câte 5 cuie (planşa 3.12, detaliul b) la acoperişuri cu panta
60;
fiecare placă cu câte 10 cuie (planşa 3.12, detaliul c) la acoperişuri cu panta > 60.
Streşinile se rezolvă ca la învelitorile cu ţiglă, pest e stratul de felt aplicându-se un profil din tablă galvanizată sau din polivinil (şorţ), fixat cu cuie, pentru susţinerea jgheabului (planşa 3.12, detaliul d ). Coamele se realizează astfel: partea superioară a bardourilor de pe ultimul rând de pe un versant se întoarce pe celălalt versant şi se bate în cuie ( planşa 3.12, detaliul e ); se montează piese de coamă, care se obţin din tăierea plăcilor de bardou în trei, corectarea colţurilor prin tăierea oblică şi îndoirea (eventual la cald) după panta celor doi versanţi (planşa 3.12, detaliul e );
montarea pieselor de coamă se începe dinspre partea opusă vânturilor dominante
sau dinspre partea de jos a coamei, în caplama;
fiecare piesă de coamă se fixează cu câte un cui de fiecare parte a coamei. Doliile se pot realiza în două variante: cu piese speciale de dolie, tăiate din plăcile de bardou, care se montează începând de la streaşină prin suprapunere şi fixare cu cuie. În prealabil, în zona doliei, pe lăţimea de 1,00 m se aplică, prin lipire şi batere în cuie un strat suplimentar de felt. Învelitoarea din bardouri se croieşte după forma doliei şi se lipeşte pe o lăţime de minimum 8 cm (planşa 3.12, detaliul f );
18
prin încrucişarea alternativă a plăcilor de învelitoare de pe cei doi versanţi; şi în 3.12, se montează un strat suplimentar de felt planşa (
acest caz, în prea labil detaliul g).
La fronton, în funcţie de lăţimea streaşinei, închiderea se poate realiza: prin scoaterea în consolă a asterelei, maximum 15 cm şi dispunerea unei pazii cu lăcrimar realizată din polivinil sau din tablă galvanizată ( planşa 3.12, detaliul h);
prin prevederea unui caprior, 50…100 dispunerea unei pazii verticale îndincazul tablăstreaşinilor zincată saucudinlăţimea polivinil, fixată cm, cu agrafă la partea inferioară şi închiderea învelitorii cu o sipcă opritor protejată cu pazie din tablă (planşa 3.12, detaliul i). Învelitoarea se racordează cu sipca opritor prin intermediul a două pazii din tablă, una dispusă deasupra stratului de felt şi cealaltă deasupra ultimului rând de plăci ale învelitorii. Racordarea invelitorii la calcan, cosuri, atice se realizează cu pazii din tablă, ca la învelitorile din ţiglă.
3.5.2. Învelitori din plăci bituminoase, ondulate 3.13, detaliul a ): Plăcile ondulate bituminoase au dimensiunile planşa (
lungimea 2000 mm;
lăţimea mm; 35 mm; înălţimea950 ondulei lăţimea ondulei 95 mm;
grosime 2,8 mm.
Plăcile sunt executate din fibre celulozice reciclate, răşini termoplastice şi pigmenţi minerali, impregnate cu bitum la temperatură şi presiune înaltă; se livrează în culorile negru, roşu, verde şi maro. 3.13, detaliul c ). Pentru coamă se folosesc piese speciale cu aripi drepte planşa ( Montarea plăcilor ondulate se face: pe strat suport continuu din beton sau astereală, soluţie utilizată în special în cazul în care se reface învelitoarea degradată; pe şipci perpendiculare pe pantă, dispuse la distanţe de 450 mm, la pante ale acoperişului sub 150; pe şipci perpendiculare pe pantă, dispuse la distanţe de 600…620 mm, la pante ale acoperişului egale sau mai mari de 150. Dimensiunile şipcilor se stabilesc prin calcul în funcţie de încărcările aferente. Suprapunerea în lung a plăcilor se face:
pe 300 mm, la pante sub 100; pe 200 mm, la pante între 100 şi 150; pe 140 mm, la pante egale sau mai mari de 15 0. Suprapunerea laterală se face:
pe lăţimea a două ondule, la pante ale acoperişului sub 100;
19 pe lăţimea unei ondule, la pante ale acoperişului peste 100. Montarea plăcilor se face începând de la streaşină. Rândul următor de plăci se decalează cu jumătate din lăţimea plăcii (planşa 3.13, detaliul a ). Fixarea plăcilor se face cu ajutorul cuielor speciale cu floare lată şi rondele elastice, la fiecare ondulă în zona suprapunerilor longitudinale şi din două în două ondule pe şipcile intermediare. Streşinile aparente sau înfundate se rezolvă ca la învelitorile cu ţiglă, prin scoaterea
în consolă a plăcii ondulate, direct în jgheab (planşa 3.13,maximum detaliul b ).70 mm, astfel încât apa de pe acoperiş să se scurgă Coamele se rezolvă cu piese speciale din plăci bituminoase dre pte, racordate în funcţie de panta versanţilor ( planşa 3.13, detaliul c ). Doliile se rezolvă din tablă zincată, montată pe astereală, ca la învelitorile din ţiglă. Streşinile de fronton se rezolvă cu pazie din scândură geluită peste care se întoarce jumătate din prima ondulă a plăcii ( planşa 3.13, detaliul d ) sau cu piese speciale din tablă zincată sau din mase plastice (planşa 3.13, detaliul e ). Racordările la calcane, atice, coşuri de fum sau de ventilaţie se realizează cu pazii din tablă zincată, ca la învelitorile din ţiglă.
20 Capitolul
4
ŞARPANTA 4.1. ALCĂTUIREA ŞARPANTEI Şarpanta reprezintă elementul de rezistenţă al acoperişurilor cu pantă mare. În cazul clădirilor cu lăţimi reduse sau cu ziduri interioare ce pot servi ca reazeme pentru şarpante, se utilizează şarpante dulghereşti pe scaune. Şarpantele pe scaune sunt alcătuite din stâlpi verticali sau înclinaţi denumiţipopi, legaţi între ei în sens transversal cu cleşti, care împreună cu căpriorii aşezaţi în dreptul popilor realizează un contur indeformabil în se ns transversal (planşa 4.1). Longitudinal, pe capul popilor reazemă pane ce susţin căpriorii, legate de popi prin contrafişe care asigură stabilitatea longitudinală a şarpantei. În funcţie de modul de dispunere a zidurilor portante ale clădirii, deci de posibilităţile de rezemare ale popilor, care transmit încărcările şarpantei la aceste ziduri, se disting: - clădiri , dispuselaregulat, care şarpanta se cuverticali, ziduri portante realizează cu popi asezaţi în transversale secţiune transversală distanţelaoptime din punctul de vedere al deschiderii căpriorilor şi amplasaţi longitudinal clădirii în dreptul zidurilor transversale (planşa 4.2); - clădiri cu ziduri portante longitudinale, la care şarpanta se realizează cu popi verticali sau/şi înclinaţi (în funcţie de lăţimea clădirii), ce reazemă pe zidurile longitudinale (planşa 4.3 ). În planşa 4.4 sunt indicate diverse soluţionări de şarpante pe scaune, cu rezemare pe ziduri longitudinale (a...d) sau pe ziduri transversale ( e...i), în funcţie de mărimea deschiderii clădirii.
4.2. ELEMENTELE ŞARPANTEI Căpriorii sunt piese din lemn dispuse după linia de cea mai mare pantă, care susţin elementele secundare ale acoperişului (şipci, astereală); se execută din rigle sau grinzi de lemn ce reazemă pe pane; distanţa uzuală între căpriorid1 (în sens longitudinal clădirii) este de 0,70...1,20 m. Căpriorii se realizează din dulapi dispuşi cu dimensiunea mare pe înălţime şi cu lăţimea minimă de 58 mm (v. anexa A, tabelul A.1 ) sau din sortimente de grinzi (v. anexa A, tabelul A.2 ). Panele sunt piese din lemn, rezemate pe popi, dispuse longitudinal clădirii. Distanţele între pane în sens transversal clădirii d2 (deschiderile căpriorilor) se recomandă
21 să fie cuprinse între 2,0 şi 3,5 m. Distanţele între popi, în sens longitudinal clădirii, t (deschiderea panei) se recomandă să fiecuprinse între 3,0 şi 5,0 m. Înnădirea panelor se face în dreptul popilor. Panele se execută din sortimentul de grinzi ( v. anexa A, tabelul A.2). Panele pot fi orizontale (de coamă sauintermediare) sau înclinate (la coame înclinate sau la dolii). În cazul în care în dreptul coamei orizontale nu sunt dispusi popi ( v. schemele b, f şi h din planşa 4.4) se va prevedea obligatoriu o riglă de coamă, agăţată de căpriori, cu rol de rigidizare a acestora. Cosoroabele sau babele suntsepiese de lemn pe zidurile exterioare ale clădirii, pe care sprijină căpriorii; ancorează din dispuse loc în loc de centurile zidurilor exterioare (planşele 4.8...4.11). Popii sunt piese realizate, de obicei, din lemn rotund (mai rar din lemn ecarisat) asezaţi vertical sau înclinat. Popii reazemă pe zidurile portante transversale sau longitudinale prin intermediul unor tălpi. La partea superioară popii susţin panele. La popii înclinaţi unghiul optim este de 30o...60o ( v. schemele b, c şi d din planşa 4.4). În mod curent secţiunile popilor au diametrul 12...16 cm. Cleştii sunt elemente orizontale realizate din scânduri, dulapi sau din lemn semirotund, care solidarizează popii între ei în secţiune transversală şi îi leagă de căpriorii din dreptul scaunului, formând împreună un contur indeformabil. Cleştii se amplasează sub pane şi se prind de popi şi căpriori cu buloane sau cuie; în dreptul prinderii, popii rotunzi se teşesc în vederea asigurării unor suprafeţe plane de contact cu cleştii. Secţiunea
uzualăContrafişele pentru cleşti sunt este de 2,8x15 cm. rotund (când popii sunt din lemn rotund) sau din piese din lemn lemn ecarisat (când popii sunt din lemn ecarisat), care realizează contravântuirea longitudinală a clădirii şi preluarea încărcărilor orizontale care acţionează longitudinal (de exemplu vântul); se mai numesc contrafişe de contravântuire. În mod curent, contrafişele au diametrul 10...12 cm. În cazul în care cleştii sunt lungi se pot prevedea contrafişe şi în sens transversal şarpantei (v. secţiunile g, h şi i din planşa 4.4 ). Ansamblul transversal alcătuit din popi, cleşti şi căpriorii din dreptul popilor poartă denumirea de scaun. Distanţa optimă între scaune este de 3,0...5,0 m. În anexa A se in dică dimensiunile standardizate ale materialului lemnos din care se pot realiza elementele şarpantei.
4.3. PROIECTAREA ŞARPANTEI Proiectarea şarpantei începe prin trasarea (cu linii punctate) a zidurilor portante ale clădirii, precum şi a streaşinii (care are lăţimea 50...80 cm), coamelor şi doliilorfig. ( 4.1). Pe zidurile portante se amplasează popii (fig. 4.2), astfel încât să se respecte distanţele optime între popi pe direcţie longitudinală, t, şi pe direcţie transversală, d2. De asemenea, amplasarea popilor trebuie să respecte principiile de realizare a formei acoperişului, urmărind menţinerea aceleiaşi pante pe toate apele.
22
Fig. 4.1. PROIECTAREA ŞARPANTEI, etapa I: trasarea zidurilor portante, a streşinii, coamelelor şi doliil or: 1 – streaşină; 2 – picătură; 3 – ziduri portante; 4 – coamă înclinată; 5 – coamă orizontală.
Fig. 4.2. PROIECTAREA ŞARPANTEI: etapa a II -a: amplasarea popilor: 6 – popi
23 În cazul clădirilor cu zid longitudinal amplasat nesimetric faţă de axul construcţiei este indicată menţinerea pantelor egale prin unghiuri variabile ale popilor faţă de orizontală (1 şi 2) până la valori admisibile ale acestor unghiuri, adică în cazul descentrărilor mici ale zidului median (fig. 4.3). La descentrări mai mari ale zidului longitudinal se modifică poziţia coamelor (v. fig. 1.5, a).
Fig. 4.3. ŞARPANTĂ PE SCAUNE, REZEMATĂ PE ZID LONGITUDINAL, AMPLASAT NESIMETRIC, REZOLVATĂ CU PANTE EGALE
La capetele clădirii, în cazul în care intersecţia coamelor înclinate nu cade în dreptul unui zid transversal se folosesc popi înclinaţi ( v. planşa 4.1). Dacă unghiul de înclinare al apei dinspre fronton rezultă prea mic, se modifică poziţia coamelor înclinate (v. fig. 1.5, b), apa frontonului rezultând cu altă pantă decât apele laterale. În etapa următoare (fig. 4.4) se trasează panele orizontale amplasate pe capul popilor, care se întorc laamplasate capetele clădirii în vederea sprijinirii căpriorilor apei frontonului şi a panelor înclinate la intersecţia apelor. Pe zidurile exterioare se di spun cosoroabe cu secţiunea 12x10 cm.
Fig. 4.4. PROIECTAREA ŞARPANTEI, etapa a III -a: dispunerea panelor şi a cosoroabelor: 7 – pană înclinată; 8 – pană intermediară; 9 – pană de coamă; 10 – cosoroabă
24 În continuare se prevăd căpriorii de scaun (fig. 4.5), se împarte distanţa între ei dispunând ceilalţi căpriori în limitele distanţelor d1 convenabile şi se completează şarpanta cu cleşti şi contrafişe (fig. 4.6).
Fig. 4.5. PROIECTAREA ŞARPANTEI, etapa a IV -a: dispunerea căpriorilor de scaun: 11 – căprior pe scaun
Fig. 4.6. PROIECTAREA ŞARPANTEI, etapa a V -a: dispunerea căpriorilor intermediari, a cleştilor şi a contrafişelor: 12 – căpriori intermediari, 13 – contrafişe; 14 – cleşti
25 Dacă pentru unii căpriori ar rezulta o poziţie care conduce la rezemarea lor pe un coş de fum sau de ventilaţie, căpriorii respectivi se întrerup şi se descarcă pe cei alăturaţi prin intermediul unui jug (fig. 4.7).
coş de Fig. sau 4.7. de DETALIU fum ventilaţie;DE 2 –JUG: jug; 31 ––căprior întrerupt în dreptul coşu lui; a 5 cm la coşurile de ventilaţie; a 12,5 cm la coşurile de fum
Proiectarea intercondiţionată a şarpantei şi partiului (în ceea ce priveşte poziţia coşurilor de fum şi de ventilaţie) trebuie să evite întreruperea prin coşuri a panelor orizontale şi înclinate, precum şi a doliilor; în cazul în care coşurile de ventilaţie se opresc în pod această condiţionare nu mai apare necesară.
4.4. DETALII DE ŞARPANTĂ În planşele 4.5 şi 4.6 sunt prezentate detaliile caracteristice pentru o şarpantă cu rezemare pe ziduri transversale (prezentată în ansamblu înplanşa 4.2 ). În planşele 4.5...4.8 sunt prezentate detaliile caracteristice pentru o şarpantă cu rezemare pe ziduri longitudinale (prezentată în ansamblu înplanşa 4.3). În planşele 4.9...4.11 sunt prez entate diverse detalii de rezolvare a streşinii. Soluţia de învelitoare este independentă de rezolvarea streşinii, atât învelitorile ceramice, cât şi cele din tablă, lemn, produse bituminoase sau din ţigle de beton, utilizându -se pentru oricare tip de streaşină (înfundată, cu căpriori aparenţi, pe consolă din beton armat etc).
4.5. CALCULUL ELEMENTELOR ŞARPANTEI Calculul elementelor şarpantei se face conform NP 005-03 “Normativ privind proiectarea construcţiilor din lemn (revizuire NP 005 -96)”. Metoda de calcul adoptată în acest normativ este metoda stărilor limită.
4.5.1. Încărcări Calculul şarpantei se face luând în considerare încărcările care acţionează asupra acesteia şi anume:
26 - încărcarea permanentă din învelitoare, elementele secundare de susţinere a învelitorii şi greutatea proprie a şarpantei; - încărcarea utilă provenind din posibilitatea circulaţiei pe învelitoare a unui om încărcat cu scule, în vederea reparaţiilor; - încărcări climatice provenind din vânt şi zăpadă. Încărcările se iau în calcul cu valorile lor de calcul.
considerate şarpantă provin din Încărcările permanente greutatea învelitorii şi din greutatea proprielaacalculul acestor elementelor elemente. Îndeanexa B sunt indicate, în N/m2 de suprafaţă înclinată încărcările date de diverse tipuri de învelitori, încărcări provenind din greutatea proprie a învelitorii şi a elementelor suport. Greutatea proprie a panelor, popilor, cleştilor, contrafişelor şi tălpilor se apreciază luând în considerare greutatea specifică a lemnului, care pentru esenţele curent utilizate sunt: - lemn uscat de răşinoase………………… = 480 daN/m3 (lemn de brad); = 440 daN/m3 (lemn de molid); - lemn uscat de foioase…………………... = 750 daN/m3 (lemn de fag) Indicativ, greutatea căpriorilor este de aproximativ 5…10 daN/m 2 de suprafaţă înclinată. Încărcarea utilă pentru elementele şarpantei (astereală, căpriori, pane) ca încărcare utilă se consideră o sarcină P = tiv 1000 N, care poate acţiona în orice poziţie pe învelitoare, conform NP concentrată 005-03 “Norma privind proiectarea construcţiilor din lemn (revizuire NP 005-96)”. Încărcarea din zăpadă se ia în considerare pentru calculul elementelor şarpantei, acţionând pe direcţie verticală, uniform distribuită pe m2 de proiecţie orizontală a acoperişului. În anexa B este dat modul de stabilire a încărcării din zăpadă, conform CR1-1-3/2012, în funcţie de zona de amplasare a construcţiei şi de forma în secţiune transversală a acesteia. Încărcarea din vânt se consideră ca o sarcină uniform distribuită pe suprafaţa înclinată a acoperişului, normală pe această suprafaţă, acţionând sub formă de presiuni sau sucţiuni. În anexa B este precizat modul de stabilire a încărcării din vânt, conform CR1-1-4/2012 , în funcţie de zona de amplasare şi de forma în plan şi secţiune transversală a construcţiei.
4.5.2. Ipoteze de încărcare În calculul construcţiilor se ia în considerare posibilitatea de acţionare simultană a mai multor tipuri de încărcări, grupate în funcţie de posibilitatea de apariţie concomitentă, urmând a se stabili cea mai defavorabilă situaţie pentru elementul de construcţie respectiv. Ipotezele de calcul iau în considerare combinaţiile de încărcări, conformCR0-2012. La calculul elementelor şarpantei (astereală, căpriori, pane) se consideră următoarele ipoteze de încărcare:
27 Ipoteza 1 – 1,35 x încărcarea permanentă + 1,5 x încărcarea din zăpadă; Ipoteza a 2-a – 1,35 x încărcarea permanentă + 1,5 x încărcarea din zăpadă
+ 1,05 x presiunea vântului; Ipoteza a 3-a – 1,35 x încărcarea permanentă + 1,05 x încărcarea din zăpadă + 1,5 x presiunea vântului; Ipoteza a 4-a – 1,35 x încărcarea permanentă + 1,5 x încărcarea utilă + 1,05 x presiunea vântului; Ipoteza a 5-a
– 1,35 x încărcarea permanentă + 1,05 x încărcarea utilă + 1,5 x presiunea vântului;
Observaţii: - în ipotezele 2, 3, 4 şi 5 de încărcare, vântul se ia în considerare numai în cazul în care acţionează cu presiune asupra acoperişului (încarcă elementele şarpantei); - la acoperişurile uşoare, în vederea ancorării elementelor pentru a nu fi smulse de vânt, se ia în considerare ipoteza încărcării cu sarcina permanentă şi cu sucţiunea din vânt; - la calculul asterelei, dacă distanţa între axele scândurilor este mai mică de 15 cm, se consideră că forţa concentrată se distribuie la două scânduri, iar dacă distanţa este mai mare de 15 cm, forţa concentrată se repartizează la o singură scândură. cazuldeînrezistenţă) care se folosesc de scânduri suprapuse (unul de uzură şiÎnunul sau îndouă cazulstraturi unui strat de scânduri solidarizat tranversal cu şipci, se consideră că forţa concentrată se distribuie pe o lăţime de 50 cm.
4.5.3. Rezistenţele utilizate la calculul elementelor din lemn La calculul elementelor din lemn se utilizează metoda stărilor limită, conform NP 005-03 “Normativ privind pro iectarea const rucţiilor din lemn”. În anexa C sunt date informaţii privind valorile rezistenţelor caracteristice ale lemnului masiv la diferite solicitări (în N/mm2), în funcţie de natura solicitării, esenţa materialului lemnos şi de clasa de calitate a acestuia. Rezistenţele de calcul, Ric, ale diferitelor specii de material lemnos, la diverse solicitări, în sefuncţie de cu condiţiile proiectează, stabilesc relaţia: de exploatare ale elementelor de construcţie care se
Ric = mui mdi Ri /
i
(4.1)
în care:
mui sunt coeficienţii condiţiilor de lucru, care introduc în calcul umiditatea de echilibru a materialului lemnos, definiţi pe baza condiţiilor de microclimat în care sunt exploatate elementele de construcţie care se proiectează, şi ale căror valori sunt date în anexa C , în funcţie de tipul solicitării, esenţa de material lemnos şi de clasa de exploatare a construcţiei;
28 mdi - coeficienţii condiţiilor de lucru, stabiliţi în funcţie de durata de acţiune a încărcărilor, cu valorile specificate în anexa C; Ri – rezistenţele caracteristice ale diferitelor specii de lemn, la diverse solicitări, specificate în anexa C; i – coeficienţii parţiali de siguranţă, definiţi în funcţie de tipul solicitărilor, în anexa C. tiv specii în tabelele C.7 şiîn C.8, anexa C, suntsolicitării date valorile de calcul Exemplifica ale diferitelor de lemn, funcţie de natura şi derezistenţelor esenţă, pentru clasele I şi II de calitate ale lemnului. Coeficientul din tabelele C.7 şi C.8 introduc e în calcul valorile diferite ale coeficientului de durată mdi, în funcţie de tipul încărcării:
= (mdip gp + mdiz gz + mdiv gv ) / (g p + gz + gv )
(4.2)
în care:
mdip este valoarea coeficientului condiţiilor de lucru, pentru solicitarea “i”, corespunzătoare încărcării permanente(v. tabelul C.5, anexa C); mdiz - valoarea coeficientului condiţiilor de lucru, pentru solicitarea “i”, corespunzătoare încărcării din zăpadă(v. tabelul C.5, anexa C); mdiv - valoarea coeficientului condiţiilor de lucru, pentru solicitarea “i”, corespunzătoare încărcării din vânt (v. tabelul C.5, anexa C); încărcarea din permanentă; ggzp –– încărcarea zăpadă; gv – incărcarea dată de vânt (în cazul în care vântul acţionează cu presiune asupra elementelor de acoperiş). 4.5.4. Calculul
asterelei
Astereala este stratul continuu de scânduri sau plăci pe bază de lemn care susţine învelitori din tablă plană, olane, carton bitumat, etc. Astereala din scânduri se consideră simplu rezemată pe capriori şi în secţiune transversală axa x -x a scândurilor face un unghi cu orizontala (fig. 4.8). Pentru calculul asterelei din scânduri se determină încărcările pentru un element de lăţime b şi se proiectează după axele principale de inerţie x-x şi y-y.
Încărcarea permanentă se determină cu relaţia: a
gp gp
,
(4.3)
în care: gp este încărcarea permanentă, conform STAS 10101/1-77 sau conform agrementelor tehnice pentru învelitorile moderne (v. anexa B, tabelul B.1);
29 Observatie: Dacă în încărcarea din învelitoare, dată în tabelul B.1 este cuprinsă şi greutatea căpriorilor, pentru calculul asterelei aceasta se scade, luându -se aproximativ valoarea 50…100 N/m2. P [N]
S [N/m2] 2
gp [N/m ] 2
we [N/m ]
P [N] a
qv [N/m] a
qz [N/m] a
qp [N/m]
Fig. 4.8. STABILIREA ÎNCĂRCĂRILOR PENTRU CALCULUL ASTERELEI ŞI SCHEMA DE CALCUL A ASTERELEI
Încărcarea permanentă aferentă unei scânduri a asterelei, care are lăţimeab se determină cu relaţia: q ap , x q ap sin q ap g ap b a a q p , y q p cos
N / m N / m
(4.4)
30 Încărcarea din acţiunea zăpezii la nivelul acoperişului se stabileşte cu relatia: s = γIs i Ce Ct sk (4.5) în care γIs, μi, Ce, Ct şi sk au semnificaţiile din anexa B, paragraful B.2.
Încărcarea din zăpadă aferentă unei scânduri a asterelei care are lăţimeab se determină cu relaţia: a qz , x q
q za S b cos
a z, y
q q
a z a z
sin Nm /
m / cosN
(4.6)
Încărcarea din acţiunea vântului se determina cu relatia:
we = γIw cpe qp(ze)
(4.7)
în care γIw, cpe, şi qp(ze) au semnificaţiile din anexa B, paragraful B.3.
Încărcarea din vânt aferentă unei scânduri a asterelei, care are lăţimeab, se determină cu relaţia: qva, x 0 a a / qv , y q v N m
qv we b a
(4.8)
Încărcarea utilă se determină cu relaţia:
Pxa P sin a Py P cos
N N
P
(4.9)
în care: P = 1000 N.
Observaţie: La stabilirea încărcării utile pentru un element de astereală se va ţine cont de specificaţia din paragraful 4.5.1 şi de observaţia de la paragraful 4.5.2.
Ipotezele de încărcare se iau conform indicaţiilor din paragraful 4.5.2. IPOTEZA 1: q1a, x a
q1, y
a
1,35 q p ,x 1,35 q
a
1,5 qz , x
a p, y
1,5 q
a
1,35 g p b sin
a z,y
a
1,35 g p b cos
1,5 S b cos sin
1,5 S b cos cos
N/m N/m
(4.10)
31 IPOTEZA a 2-a: q2a, x a
q2, y
1,05 w e b
N/m (4.11) N/m
1,35 q ap ,x 1,05 qza, x 1,5 qva,x 1,35 g ap b sin 1,05 S b cos sin 0 a a a a 1,35 q p , y 1,05 qz , y 1,5 qv , y 1,35 g p b cos 1,05 S b cos cos 1,5 w e b
N/m (4.12) N/m
a
1,35 q p ,x
a
1,5 qz , x
a p,y
1,35 q
1,5 q
a
1,05 qv , x
a z,y
1,05 q
a
1,35 g p b sin 1,5 S b cos sin
a v, y
a
1,35 g p b cos 1,5 S b cos cos
0
IPOTEZA a 3-a: q3a,x q3a, y
IPOTEZA a 4-a:
Încărcări uniform distribuite:
q4a,x a
q4, y
a
1,35 q p ,x 1,35 q
a
1,05 qv , x
a p, y
a
1,35 g p b sin
a v,y
1,05 q
0
a
1,35 g p b cos 1,05 w e b
N/m N/m
(4.13)
Încărcări concentrate: a
P4, x a P4, y
a
1, 5 Px 1, 5 Psin a 1, 5 Py 1, 5 P cos
N
N
(4.14)
IPOTEZA a 5-a:
Încărcări uniform distribuite:
q5a, x 1,35 q ap ,x 1,5 qva, x 1,35 g ap b sin 0 q5a, y 1,35 q ap , y 1,5 qva, y 1,35 g ap b cos 1,5 w e b
N/m N/m
(4.15)
Încărcări concentrate: a
a
P5,ax 1, 05 Pxa 1, 05 P sin P5, y 1, 05 Py 1, 05 P cos
N N
(4.16)
32
Fig. 4.9. STABILIREA EFORTURILOR UNITARE NORMALE ÎN SCÂNDURILE ASTERELEI
Astereala este un element încovoiat oblic pe două direcţii (fig. 4.9.), care se verifică la momentul încovoietor maxim şi la care se determină săgeata (deformaţia) maximă. Momentele, în cele cinci ipoteze de încărcare, din care se alege valoarea maximă se determină cu relaţiile: IPOTEZA 1: q 1a,y d 12 a M 1, x 8
Nmm
M 1a, y
(4.17)
q 1a,x d 12
Nmm
8
IPOTEZA a 2-a: q a2 , y d 12 M a2 ,x 8
Nmm
M a2 ,y
(4.18)
q a2 , x d 12
Nmm
8
IPOTEZA a 3-a: M 3,a x a
M 3, y
q3,a y d12
Nmm
8
(4.19)
q3,a x d12
Nmm
8
IPOTEZA a 4-a: M 4,a x a
M 4, y
q4,a y 1 d 2 8
q4,a x 1 d 2 8
a
+
P4,y d 1 4
Nmm
(4.20)
a
P4,x d 1 4
Nmm
33 IPOTEZA a 5-a: M 5,a x
q5,a y 1 d 2 8 a
a
M 5, y
q5, x 1 d 8
a
+
2
P5,y d 1 4 a 5,x 1
P
Nmm
d
4
(4.21)
Nmm
Ca orice element de construcţie supus la solicitarea de încovoiere, astereala se verifică la: I. Capacitate portantă; II. Rigiditate la încovoiere
I. Verificarea la capacitatea portantă se face cu relaţia:
M aef ,x M ar , x
M aef ,y M ar , y
1,00
(4.22)
in care: si M aef , y sunt componentele momentului încovoietor efectiv (de calcul), corespunzătoare axelor centrale principale de inerţie ale elementului, -xx, respectiv y-y (fig. 4.9.), stabilite în funcţie de schemele de încărcare şi de deschiderea de calcul a elementului, în Nmm; se vor lua în considerare următoarele perechi de momente: a
M ef ,x
-
(unde i reprezintă numărul ipotezei de calcul) împreuna cu M ai ,,ycoresp corespunzător ipotezei “i”.
-
M ai ,,max y
-
M ar , x şi M ar , y - capacităţile portante ale barei la încovoiere statică pe direcţia celor
a ,max
M i,x
împreună cu M ai,,xcoresp
două axe centrale principale de inerţie, x -x şi respectiv y-y, stabilite cu relaţiile: M ar , x R Wcî
m ,x calcul
calcul m ,y
M ar , y
R Wcî
Tî
(4.23)
Tî
unde: c
este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la încovoiere statică, în funcţie de specia materialului lemnos, clasa de calitate a lemnului şi condiţiile de exploatare a elementului de construcţie, în N/mm2 (v.anexa C, tabelele C.7 şi C.8); m Tî este coeficientul de tratare a lemnului l a solicitarea de încovoiere statică (v. anexa C, tabelul C.9). Rî
34 Wcalcul ,x Wcalcul ,y
b h2
6 b2 h
6
mm 3
(4.24)
mm 3
II. Verificarea de rigiditate la încovoiere statică se face cu relaţia: f max final f adm , (4.25) în care intervin valorile normate ale încărcărilor afectate cu coeficienţii parţiali de siguranţă corespunzători stărilor limită ale exploatării normale, sub efectul încărcării totale de exploatare, corespunzătoare ipotezelor de calcul.
a) Încărcărea permanentă: q ap,,nx q ap,n sin q ap,n g p b a ,n a ,n q p, y q p cos
N / mm N / mm
(4.26)
b) Încărcarea din zăpadă: qza n ,
I
S
C i CS eb
t
k
cos
N/m ;
q az,,nx q az ,n sin N / m a ,n a ,n q z, y q z cos N / m
(4.27)
(4.28)
c) Încărcarea din vânt: qvna,,n
c qpze b
I wpe
q av,,nx q av,,ny
0 q av,n
(4.29) (4.30)
N / m
d) Încărcarea utilă: Pxa ,n P sin P a ,n P a ,n Py P cos
N N
(4.31)
35
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării permanente: f pa, x
P f pa,inst , x 1 k def
f pa, y
P f pa,inst , y 1 k def
(4.32)
a ,n 4 a 5 q p,x d1 f p,inst,x 384 E I y a ,n 4 5 q p, y d1 f a p,inst, y 384 E I x
mm
(4.33)
mm
în care: Iy Ix
b3 h
mm
4
12
(4.34)
b h3
mm
în care:
4
12
modulul anexa E C,este tabelul C.3); de elasticitate, stabilit în funcţie de specia materialului lemnos (v. h şi b - dimensiunile secţiunii transversale, în mm; P k def - coeficientul stabi lit în funcţie de durata de acţiune a încărcării; pentru clasele P este 0,5. 1 si 2 de exploatare a construcţiilor valoarea lui k def
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării din zăpadă:
1 k
z f za,x f za,inst ,x 1 k def
f za, y f za,inst , y
(4.35)
z def
a ,n 4 5 q d a z , x 1 f z ,inst,x 384 E I y a ,n 4 q d 5 z,y 1 f a z ,inst, y 384 E I x
mm
(4.36)
mm
în care: z k def
este coeficientul stabilit în funcţie de durata de acţiune a încărcării din zăpadă, care pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor are valoarea 0,25.
36
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării din vânt: f va, x
v f va,inst , x 1 k def
f va, y
v f va,inst , y 1 k def
(4.37)
a ,n 4 a 5 q v,x d1 f v,inst,x 384 E I y a ,n 4 5 q v, y d1 f a v,inst, y 384 E I x
mm
(4.38)
mm
în care: v
este coeficientul stabilit în funcţie de durata de acţiune a încărcării din vânt, care pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor are valoarea 0,00. k def
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării utile: fa
u ,x f ua, y
fa
1 ku
u ,inst , x f ua,inst , y
1
def
u k def
a ,u 3 a 1 Px d 1 f u ,inst,x 48 E I y a ,u 3 1 Py d1 f a u , inst , y 48 E I x
(4.39)
mm (4.40)
mm
în care: u
este coeficientul stabilit în funcţie de durata de acţiune a încărcării utile, care pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor are valoarea 0,00 k def
Ipoteza 1:
f1a,x f pa,x f za,x a a a f1, y f p ,y f z , y
Ipoteza a 2-a:
mm; mm.
(4.36)
37 aa a a f 2, x ,f p x , f z, x fv x aa a a f 2, y ,f p y , f z, y f v y
mm ; mm .
(4.37)
Ipoteza a 3-a: aa a a f 3, x ,f p x , f v, x f u x aa aa f 3, y ,f p y , f v, y f u y
mm ; mm .
(4.38) f max, final
f adm ,
în care: f adm este săgeata maximă admisă la solicitarea de încovoiere statică, care pentru astereală şi şipci este d1/150, unde d1 este deschiderea de calcul;
f max, final
maxf1 , f 2 , f 3
unde: fi
f i2,x
f i2, y
= 1...i3
(4.39)
În decazul în care secţiunea determinată dineste calculul de şi rezistenţă nu săgeată. satisface condiţia săgeată, se măreşte secţiunea, până când satisfăcută condiţia de
4.5.5. Calculul şipcilor Şipcile se utilizează ca strat suport la învelitorile din ţigle ceramice sau de beton, tablă tip ţiglă (LINDAB), şiţă şi şindrilă. Şipcile se consideră simplu rezemate pe căpriori şi în secţiune transversală, axa x -x a şipcilor face un unghi cu orizontala (fig. 4.10). La calculul şipcilor nu se ia în considerare încărcarea utilă concentrată întrucât: în cazul circulaţiei pe acoperişuri cu învelitori din plăci mici (rigide) se prevăd podini din lemn prin intermediul cărora sarcina concentrată se repartizează la mai multe şipci; în cazul în care învelitoarea din plăci mici nu este încă fixată, circulaţia se face numai pe căpriori. Pentru calcul se determină (fig. 4.10).unei şipci, care se proiectează pe direcţia axelor principale de inerţieîncărcările x -x şi y-y aferente Se determină încărcările pentru o şipcă şi se proiectează aceste încărcări dupa axele x-x şi y-y.
Încărcarea permanentă:
38 q ps ,x q ps sin q ps g p c s s q p , y q p cos
N / m N / m
(4.40)
în care c este distanţa între axele şipcilor.
Observaţie: Dacă în încărcarea din învelitoare dată în tabelul B.1. este cuprinsă şi greutatea căpriorilor, pentru calculul şipcilor aceasta se scade, luându -se aproximativ valoarea 50…100 N/m2.
Încărcarea din acţiunea zăpezii: s qz , x q s qz , y q
q zs S c cos
s z s z
sin Nm / cosN m /
(4.41)
Încărcarea din acţiunea vântului: qvs, x 0 N / m s s / qv , y q v N m
qv we c s
(4.42)
În continuare calculul se face identic cu cel al asterelei, luând în considerare numai primele trei ipoteze de încărcare.
39 S [N/m ] 2
gp [N/m ] 2
we [N/m ]
ş
qv [N/m] ş
qz [N/m] ş
qp [N/m]
Fig. 4.10. STABILIREA ÎNCĂRCĂRILOR PENTRU CALCULUL ŞIPCILOR ŞI SCHEMA DE CALCUL A ŞIPCILOR
4.5.6. Calculul căpriorilor Căpriorii sunt grinzi de lemn dispuse în lungul pantei acoperişului; se consideră că sunt grinzi simplu rezemate pe pane (fig. 4. 11), cu excepţia situaţiilor în care un capăt al căpriorului este în consolă, caz în care schema de calcul este cea a unei grinzi cu consolă. Căpriorii sunt încărcaţi cu reacţiunea din astereală sau şipci, care acţionează ca o încărcare uniform distribuită în lungul căpriorului (cu toate că reacţiunile din şipci sunt
40 sarcini concentrate, fiind foarte dese se pot considera ca nişte încărcări unif orm distribuite). Se determină încărcarea preluată de un căprior, de pe suprafaţa aferentă lui (suprafaţa haşurată din figura 4.11). Panele reprezintă pentru căpriori reazeme verticale, deci căpriorii se calculează considerând grinda înlocuitoare orizonta lă (cu aceleaşi momente), de deschidere d2, încărcată cu sarcini verticale uniform distribuite pe orizontală, sau grinda înclinată, de deschidereînclinată l2, încărcată cu sarcini normale pe axacăpriorului grinzii şiseuniform lungimea a grinzii. În continuare calculul va face distribuite considerândpe schema grinzii înclinate cu deschiderea l2.
Încărcarea permanentă: qcp
g p d1
N/m ;
(4.43)
q cpn
q cp
cos
N/m .
Încărcarea din acţiunea zăpezii qzc
S d1
N/m ;
(4.44)
N/m . (pentru stabilirea încărcării p v. relaţia 4.5) q czn
q cz cos 2
c
z
Încărcarea din acţiunea vântului qvc
we d1
N/m ; (4.45)
q cvn
q cv
N/m
(pentru stabilirea încărcării we v. relaţia 4.7)
Încărcarea utilă Ppnc
Pnc
cos
N
(4.46)
41
P [N] c
q z [N/m] c q [N/m] qcpv [N/m]
c
P
n
[N]
c
q zn [N/m] c q pn [N/m] c q vn [N/m]
Fig. 4.11. STABILIREA ÎNCĂRCĂRILOR PENTRU CALCULUL CĂPRIORILOR ŞI SCHEMA DE CALCUL A CĂPRIORILOR
42 Ipotezele de încărcare sunt aceleaşi ca la calculul asterelei. IPOTEZA 1: q1c
c
1,35 q pn
c
1,5 q zn
c
1,35 q p cos
c
1,5 q z cos
p
2
1,35 g p d1 cos
1,5 S d1 cos
2
N/m
(4.47)
IPOTEZA a 2-a: c c q2cqc 1,35 q q zn 1, 05 dg pn 1,5
vn
1,35 d S
cos w 1
1 ,5
cos 1
2
1,05
e
d1
N/m
(4.48)
e
d1
N/m
(4.49)
IPOTEZA a 3-a: q3cqc 1,35
c pn
c q 1, 05 q
dg
zn1,5 vn
1,35 d S
p
cos w 1, 05 1
cos 1
2
1,5
IPOTEZA a 4-a: q 4c c
P4
c
1,35 q pn
c
1,05 q vn
c n 1,5
1,5 P
1,35 g p d 1 cos
P cos
1,05 we d 1
N/m
N
(4.50) IPOTEZA a 5-a: q5c c
P5
c
1,35 q pn
c n
1,05 P
c
1,5 qvn
1,35 g p d1 cos
1,05 P cos
N
1,5 we d1
N/m
(4.51)
Căpriorul este un element încovoiat, având deschiderea 2l (distanţa pe înclinat între două pane). Momentele în cele cinci ipoteze de încărcare, din care se alege valoarea maximă se determină cu relaţiile: IPOTEZA 1: M1c
q1c l 22 8
Nm
(4.52)
Nm
(4.53)
IPOTEZA a 2-a: M c2
q c2 l 22
8
43
IPOTEZA a 3-a: M 3c
q3c l22
Nm
8
(4.54)
IPOTEZA a 4-a: M 4c
q4c l22 8
P4 l2 c
+
4
Nm
(4.55)
Nm
(4.56)
IPOTEZA a 5-a: M 5c
q5c l22 8
P5 l2 c
+
4
Căpriorii sunt bare înclinate supuse la încovoiere. În consecinţă se vor face următoarele verificări: I. Verificarea la capacitatea portan tă;
II. Verificarea rigidităţii la încovoiere (calculul de săgeată). I. Verificarea la capacitatea portantă; Se determină valoarea maximă a momentului din cele cinciipoteze de calcul: c
M max
max M 1 , M 2345 ,M ,M ,M c
c
c
c
c
(4.57)
Capacitatea portantă a elementelor din lemn masiv supuse la încovoiere statică se determină cu relaţia: Mr
R cî Wcalcul m Tî ,
[Nmm]
(4.58)
în care: c
este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la încovoiere statică, în funcţie de specia materialului lemnos, clasa de calitate a lemnului şi condiţiile de exploatare a elementului de construcţie, în N/mm2 (v. anexa C, tabelul C.7 sau C.8) m - coeficientul de tratare a lemnului, în funcţie de tipul tratamentului (v. anexa C, tabelul C.9) Rî
Tî
44 Wcalcul – modulul de rezistenţă axial pentru secţiunea cea mai solicitată a elementului (Wbrut dacă elementul nu prezintă slăbiri în secţiunea de calcul, respectiv Wnet dacă elementul are slăbiri în zonade calcul) Wcalcul
b h
2
mm
3
6
(4.59)
în care b şidehdulapi sunt dimensiunile secţiunii sortimentul sau grinzi (v. anexa A). transversale a căpriorului care se aleg din Se pune condiţia ca: c
M max
(4.60)
Mr
II. Verificarea rigidităţii la încovoiere statică se face cu relaţia: f max, final
(4.61)
f adm
în care intervin valorile normate ale încărcărilor:
a) Încărcarea permanentă: q cpn,n
N/m
g p d1 cos
(4.62)
b) Încărcarea din zăpadă: c,n qzn
I
C i CS ed
S
2
t
k
1
cos
N/m
(4.63)
c) Încărcarea din vânt: c ,n qvn
I
cpeqpz de
w
N/m
1
(4.64)
d) Încărcarea utilă: c,n
Pn
P
c
N
cos
(4.65)
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcărilor permanente
p f pc f pc inst 1 k def
[mm]
(4.66)
45 f p inst
q pn l 2 c ,n
5
c
384
4
mm
EI
(4.67)
unde: I
b h
3
mm
4
12
(4.68)
b şi h sunt dimensiunile în secţiune transversală ale căpriorului, în mm; E - valoarea medie a modulului de elasticitate (v. anexa C, tabelul C.3) k pdef - coeficientul stabilit în funcţie de durata de acţiune a încărcării permanente, care pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor are valoarea 0,5.
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării din zapadă f zc
f zcinst
z f zcinst 1 k def
5
q czn,n l 42
384
E I
[mm]
mm
(4.69)
(4.70)
z
este coeficientul stabilit în funcţie de durata de acţiune a încărcării, care pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor, la încărcarea din zăpadă are valoarea 0,25. k def
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării din vânt f vc
f vc inst
v f vc inst 1 k def
5
[mm]
q cvn,n l 42
384
E I
mm
(4.71)
(4.72)
în care k v 0,00 pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor. def
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării utile f uc
f uc inst
u f uc inst 1 k def
c ,n 3 1 Pn l 2
48
E I
[mm]
(4.73)
mm
(4.74)
46 u în care k def
pentru clasele 1 şi 2 de exploatare a construcţiilor.
0,00
IPOTEZA 1: c
f1
c
fp
c
fz
[mm]
(4.75)
IPOTEZA a 2-a: f 2c
cc
fp
fcz
fv
[mm]
(4.76)
fcv
fu
[mm]
(4.77)
IPOTEZA a 3-a: f3c
cc
fp
c
f max f adm c
f max
c
c
c
max f1 , f 2 , f 3
fadm este săgeata admisibilă pentru căpriori, care are valoarea 2l/200.
În cazul în care secţiunea determinată din calculul de capacitate portantă nu satisface condiţia de săgeată, se măreşte secţiunea până când este satisfăcută şi această din urmă condiţie.
4.5.7. Calculul panelor Panele sunt grinzi de lemn dispuse în lungul clădirii. Acestea sunt încărcate cu reacţiunile din căpriori, care fiind dispuşi la distanţe mici, se admite în calcul aproximaţia că încărcarea pe pană este uniform distribuită. În calcul, panele se consideră simplu rezemate pe popi (fig. 4.12). Se determină încărcarea preluată de o pană, de pe suprafaţa aferentă acesteia (suprafaţa haşurată din figura 4.12). Încărcarea permanentă, încărcarea din zăpadă şi cea utilă sunt încărcări verticale care acţionează dupa axa y-y a panei. Încărcarea din vânt fiind o sarcina perpendiculară pe acoperiş, acţionează sub un unghi faţă de axa y-y. Se determină încărcările pe pană, care acţionează pe cele două axe: -xx şi y-y.
Încărcarea permanentă
47 1 d 2 d 2 h b 2 cos
qgp p p
p
p
0,95
p q p , x 0 p p q p , y q p Nm /
(4.78)
Încărcarea din acţiunea zăpezii
p
qz
p d 2 d 2 qz , x 0
S
2
p qz , y q
p z
Nm /
(4.79)
(pentru S v. relaţia 4.5)
Încărcarea din acţiunea vântului d d sin 2 mN2 / 2 cos d 2 d 2 p q q p w cos / y v ,v e mN 2
p p qx vq,v wsine
d d 2 1 qvp we 2 2 cos
(pentru we v. relaţia 4.7)
(4.80)
48
Fig. 4.12. STABILIREA ÎNCĂRCĂRILOR PENTRU CALCULUL PANELOR ŞI SCHEMA DE CALCUL A PANELOR
49 Încărcarea utilă
p Px 0 p Py P Nm
P P p
(4.81)
/
Pentru verificarea panei se iau în considerare numai primele trei ipoteze de încărcare, ipotezele a 4-a, respectiv a 5-a fiind nesemnificative (greutatea omului este
mult mai puţin importantă pentru calculul panei decât încărcarea din zăpadă). IPOTEZA 1: q pp g1,5 zp1, 35 q1p 1, q 35
dd 1 p 2hb2 S 1, 35 2 cos
0,95 p
d2 d2 p 1, 5
N/m (4.82)
2
Rezultă: q1p,x 0 p p q1, y q1
(4.83)
N / m
IPOTEZA a 2-a: p d d 2 0 0 w tg e 2 2 x 1,q05 2 1 d d q p g1,35 p 2 2 h b 1,35 S 2 y 2 cos
m
,
,
d2 d2 2d 2d w1,5 2 m N
p 0,95p
/
N
1, 05 + 2
/
e
(4.84)
IPOTEZA a 3-a: p q p g1, 35 3 y
d 2 d 2 2 1 d d 2 2 S h b 1, 35
1, 5q03, x 0 w tg
,
p
m
e
2cos
p 0,95p
d2 d2 2d 2d m N 2
w 1, 05
N /
1, 5 2
+
e
/
(4.85)
Pentru calculul momentelor se ţine cont că deschiderea de calcul a panei nu este egală cu distanţa dintre popi, ci este micşorată datorită existenţei contrafişelor (v. fig. 4.12), astfel: lc
în care:
t a,
(4.86)
50 lc este deschiderea de calcul a panei; t – distanţa între popi; a – proiecţia pe orizontală a contrafişei. IPOTEZA 1:
p q p l2 M 1, y c 8 1p,x M 1, y 0
Nm
(4.87)
IPOTEZA a 2-a: p p q 2 , y l 2c M 2 , x 8 p q l 2c 2 , x M p 2 , y 8
Nm (4.88)
Nm
IPOTEZA a 3-a: p q3,p y lc2 M 3, x 8 p 2 M p q3, x lc 3, y 8
Nm (4.89)
Nm
Pana se dimensionează în mod curent la momentele din ipoteza 1 şi se verifică apoi la momentele din ipotezele a 2-a, respectiv a 3-a. Panele sunt elemente încovoiate, necesitând următoarele verificări:
I. Verificarea la capacitatea portantă; II. Verificarea rigidităţii la încovoiere (calcul de sageată). I. Verificarea la capacitatea portantă Capacitatea portantă a elementelor din lemn masiv supuse la încovoiere se determină în ipoteza 1 cu relaţia: M r R cî Wcalcul m Tî
şi se verifică cu relaţia:
[Nmm]
(4.90)
51 p
M1,x
(4.91)
Mr .
În ipoteza a 2-a verificarea se face conform relaţiei:
în care:
M pr , x M pr , y
M pr , x
M p2, y M pr , y
1,00
,
(4.92)
R cî Wcalcul, x m Tî ;
M p2, x
R cî
Wcalcul, x Wcalcul, y
(4.93)
Wcalcul, y m Tî ;
b h2
mm ;
3
6
(4.94)
b2 h
mm ;
3
6
în care b şi h sunt dimensiunile secţiunii transversale a panei. În ipoteza a 3-a verificarea se face conform relaţiei: p
p
M 3, x M
p rx,
M 3, y M ry
p ,
1, 00
,
(4.95)
în care: Mpr,x şi Mpr,y se determină cu relaţia 4.93; Wcalcul,x şi Wcalcul,y se determină cu relaţia 4.94.
II. Verificarea rigidităţii la încovoiere (calcul de săgeată) se face cu relaţia: p f max f adm ,
(4.96)
în care intervin valorile normate ale încărcărilor:
a) Încărcarea permanentă: q pp,,ny
d d 1 g p 2 2 + b h 2 cos p p 0,95
b) Încărcarea din zăpadă:
N/m
(4.97)
52 d 2 d 2 , 2
qzp,,yn S
N/m
(4.98)
c) Încărcarea din vânt:
1
qvp , n we d 2 d 2 , 2 cos
N/m
q pv,,nx q pv,n sin N/m ; p,n p,n q v, y q v cos N/m .
(4.99)
(4.100)
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcărilor permanente: f pp
p f ppinst 1 k def
f ppinst
5 384
mm
q pp ,,ny l c4 EI
mm
(4.101)
(4.102)
x
bh
I
3
mm 4
12
(4.103)
unde b şi h sunt dimensiunile secţiunii transversale a panei; p k def
0,5
pentru construcţiile din clasele 1 şi 2 de exploatare.
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcărilor din zăpadă: f zp
z f zpinst 1 k def
f zpinst z k def
0,25
5 384
q pz ,,yn l c4 E Ix
mm
mm
pentru construcţiile din clasele 1 şi 2 de exploatare.
Deformaţii (săgeţi) datorate încărcării din vânt:
(4.104)
(4.105)
53 f vp,x
v f vpinst,x 1 k def
mm
(4.106)
f vp,y
v f vpinst,y 1 k def
mm
(4.107)
f vpinst,x
5
384
f vpinst,y
v
k def
0 ,00
q pv,,ny l c4
384
Ix
E Ix
mm
(4.109)
mm
(4.108)
b3 h
Iy
mm
E Iy
5
q pv,,nx l c4
4
12 b h3
mm
4
12
pentru construcţiile din clasele 1 şi 2 de importanţă.
E – modulul de elasticitate caracteristic. Săgeata în ipoteza 1 va fi: f1p
f pp
f zp .
(4.110)
Săgeata în ipoteza a 2-a va fi:
mm,
f 2p f 22,x f 22, y
(4.111)
în care: f 2, x
mm
f vp,x
f 2, y f p f z f v, y p
f max
p
p
max f1 , f 2 .
4.5.8. Calculul popilor
(4.112)
mm
(4.113) (4.114)
54 Popii sunt elemente ce preiau reacţiunile panelor. Încărcarea maximă pe pop este cea mai mare dintre valorile recţiunii verticale, stabilită din primele trei ipoteze de încărcare, pentru schema de calcul a panelor din figura 4.12. IPOTEZA 1: 1,35 g p d d 2, N1 1,5 S 2 t 2 cos
N
(4.115)
IPOTEZA a 2-a: 1,35 g p d d 2, N 2 1,5 S 1,05 we 2 t 2 cos
N
(4.116)
N
(4.117)
IPOTEZA a 3-a: 1,35 g p d d 2, N 3 1,05 S 1,5 we 2 t 2 cos
Sistemul de preluare a reacţiunilor panelor de către popi diferă după cum popii sunt verticali sau inclinaţi. Popii verticali (fig. 4.13) se consideră elemente comprimate centric, articulate la ambele capete astfel că lungimea de flambajl f H .
Verificarea popului se face la compresiune cu flambaj folosind relatia: N max C r ,
(4.118)
în care: c
C r A calcul R c
N max
Fig. 4.13. SCHEMA DE CALCUL A POPULUI VERTICAL
max N 1 ,2 N3,
m Tc
N
(4.119) (4.120)
55 Cr - capacitatea portantă a unei bare simple din lemn, supusă la compresiune cu flambaj; Acalcul – aria secţiunii de calcul a barei slăbite, în mm2, stabilită conform următoarelor relaţii:
Aria de calcul la barele comprimate se stabileşte în funcţie de A brut şi Anet (aria brută respectiv aria netă a secţiunii celei mai solicitate), astfel:
pentru secţiuni fără slăbiri sau cu slăbiri ce nu depăşesc 25% din secţiunea brută şi nu sunt pe feţele paralele cu direcţia de calcul la flambaj – Acalcul=Abrut;
pentru secţiuni cu slăbiri ce depăşesc 25% din secţiunea brută şi nu sunt pe feţele paralele cu direcţia de flambaj – Acalcul=4Anet/3 Abrut;
pentru secţiuni cu slăbiri simetrice care sunt pe feţele paralele cu direcţia de flambaj – Acalcul=Anet.
În cazul slăbirilor nesimetrice care sunt pe feţele paralele cu direcţia de flambaj, barele se calculează la compresiune excentrică, momentul rezultând din aplicarea excentrică a forţei de compresiune. Acalcul va fi de fapt aria popului stabilită din sortimentul dat în anexa A (diametrul minim al popului este de 12 cm), în mm2; c R c - rezistenţa de calcul a lemnului masiv la compresiune axială, paralel cu fibrele, în N/mm2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8); - coeficient de flambaj determinat cu relaţiile:
3100 , pentru 75; 2 2 1 - 0,8 , pentru 75; 100 - coeficientul
în care:
de subţirime al popului,
(4.121)
lf i
;
lf este lungimea de flambaj a popului, stabilita intre punctele de legatura, pe directiile de flambaj, in mm; i – raza de giraţie a popului, în mm;
56 i
I pop
(4.122)
A pop
pentru el emente cu secţiune circulară, i 0,25 , unde este diametrul sectiunii, în mm, iar pentru secţiuni dreptunghiulare i 0,289 b , unde b este dimensiunea minimă a popului, în mm;
4
IApop – momentul de inerţie 2al popului, în mm; pop – aria popului, în mm .
Popii înclinaţi utilizaţi la schemele de şarpanta b şi c din planşa 4.4, formează împreună cu coarda un sistem de preluare a reacţiunii din pană (fig. 4.14, a). Similar, la schema d de şarpantă din planşa 4.4, reacţiunea din pană este preluată de cei doi popi înclinaţi (fig. 4.14, b). Popii înclinaţi şi coarda se consideră articulaţi. Np
coardă T C
pop
Np
Np
T
pop
C
C2
C1
=
pop b
a
Fig. 4.14. SCHEME DE CALCUL ALE POPILOR ÎNCLINAŢI
Pentru calculul popilor înclinaţi şi a corzii se determină eforturile de compresiune C din popi şi efortul de întindere T din coardă. Pentru schema din figura 4.14, a: C
T
Np sin Np cos
[N] ,
(4.123)
[N] .
(4.124)
Pentru schema din figura 4.14 b, aproximându-se rezultă: C1 C 2 C
Np 2 sin
[N] .
(4.125)
57 Popii înclinaţi se verifică la efortul de compresiune C, cu aceleaşi relaţii ca şi cele folosite la popii verticali: (4.126)
C Cr
unde C r se calculează cu relaţia: c
Cr
A calcul R c
m Tc c
[N]
(4.127)
în care: c
este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la compresiune axială, paralel cu fibrele, în N/mm2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8); Acalcul – aria secţiunii de calcul a barei slăbite, în mm2; c – coeficientul de flambaj, subunitar; mTc – coeficientul de tratare a materialului lemnos la solicitarea de compresiune axială paralelă cu fibrele (v. anexa C, tabelul C.9). Coarda se verifică la efortul T de întindere cu relaţia: Rc
T
(4.128)
Tr
în care Tr se calculează cu relaţia: Tr
R ct A net m Tt
[N]
(4.129)
Rtc - este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la întindere axială, în N/mm 2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8); Anet – aria netă a secţiunii calculate, în mm2; Anet = Abrut - Aslăbiri Abrut – aria secţiunii brute a elementului, în mm2; Aslăbiri – suma ariilor tuturor slăbirilor cumulate pe maximum 200 mm lungime, în mm2; mTt – coeficient de tratare a lemnului la s olicitarea de întindere axială (v. anexa C, tabelul C.9). Talpa pe care se sprijină popul (fig. 4.15) se verifică la strivire cu relaţia: N Qr
(4.130)
unde: Q r A c R cc m Tc m r
[N]
(4.131)
58
Fig. 4.15. CALCULUL TĂLPII LA STRIVIRE
în care: Rcc este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la compresiune perpendiculară pe fibre, în N/mm2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8); Ac – aria de contact dintre cele două elemente (aria reazemului), în mm2; mTt – coeficientul de tratare a lemnului la solicitarea de compresiune; mr – coeficient de reazem, cu valoarea 1,6. În cazul în care îmbinarea pop- talpă este prevăzută cu cep (fig. 4.16), verificarea la strivire se face luând în c onsiderare aria netă a popului, la contactul pop -talpă. La îmbinarea cu cep se prevede un luft de minim 1 cm pentru a evita rezemarea popului pe talpă prin intermediul cepului. Cepul se realizează cu secţiune pătrată 3 3 cm sau rotundă cu diametrul de 3 cm.
Fig. 4.16. STABILIREA SUPRAFEŢEI DE STRIVIRE ÎN CAZUL ÎMBINĂRII POP-TALPĂ CU CEP
59 În cazul popilor înclinaţi verificarea la strivire se face prin compararea efortului efectiv cu capacitatea portantă a barei la strivire sub unghiul , cu relaţia: (4.132)
C Nr
unde: Nr
A c R cc,
m Tc
[N]
(4.133)
în care: R cc , este rezistenţa de calcul a lemnului masiv la solicitarea de compresiune sub unghiul , în N/mm2, calculată cu relaţia:
R cc,
R cc
R cc 1 c 1 sin 3 R c
[N/mm 2 ]
(4.134)
în care: c
este rezistenţa de calcul a lemnului masiv supus la solicitarea de compresiune axială paralel cu fibrele, în N/mm2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8); c R c - rezistenţa de calcul a lemnului masiv supus la solicitarea de compresiune Rc
axială perpendicular pe direcţia fibrelor, în N/mm2 (v. anexa C, tabelele C.7 şi C.8). C – v. relaţia 4.117.
60 60
61
62
63
64
65
66
Şef lucrări univ.dr.ing. MONICA BRICIU Şef lucrări univ.dr.ing. LUCIAN PANĂ
DEPARTAMENTUL
2013
61 Planşa 4.1. PLAN ŞI SECŢIUNI ŞARPANTĂ CU REZEMARE PE ZIDURI TRANSVERSALE: a – plan; b – secţiune longitudinală; c – secţiune transversală curentă; 1 – pop; 2 – pană centrală; 3 – pană intermediară; 4 – pană de coamă înclinată; 5 – pană laterală; 6 – cosoroabă 12 10 cm; 7 – căpriori; 8 – contrafişă; 9 – cleşti 2 2,8 15 cm; 10 – talpă.
Planşa 4.2. ŞARPANTĂ PE SCAUNE CU REZEMARE PE ZIDURI TRANSVERSALE: 1 – pană centrală; 2 – pană intermediară; 3 – pop; 4 – contrafişe; 5 – căpriori; 6 – cleşti 2 2,8 15 cm; 7 – talpă; 8 – cuie 4 mm L=100 mm; 9 – scoabe 12 mm; 10 – planşeu din beton armat turnat monolit sau din elemente prefabricate de beton armat; 11 – zid transversal; 12 – ancoraj din oţel-beton; 13 – cosoroabă 12 10 cm.
Planşa 4.3. ŞARPANTĂ PE SCAUNE CU REZEMARE PE ZIDURI LONGITUDINALE: 1 – pană centrală; 2 – pană intermediară; 3 – pop; 4 – contrafişe; 5 – căprior; 6 – cleşti 2 2,8 15; 7 – talpă 15 15 50; 8 – cuie 4 mm, L=100 mm; 9 –scoabe 12 mm; 10 – planşeu din beton armat turnat monolit sau din elemente prefabricate de beton armat; 11 – zid longitudinal; 12 – ancoraj din oţel-beton; 13 – cosoroabă 12 10 cm; 14 – cleşti pentru realizarea streşinii.
Planşa 4.4. SCHEME DE ŞARPANTE:
a, b, c şi d – cu rezemare pe ziduri longitudinale mediane; e, f, g, h şi i – cu rezemare pe ziduri sau pe grinzi transversale.
62 Planşa 4.5. DETALIU DE REZEMARE PANĂ DE COAMĂ PE POP LA ŞARPANTĂ CU REZEMARE PE ZIDURI TRANSVERSALE SAU PE ZIDURI LONGITUDINALE CU POP CENTRAL: 1 – pană de coamă; 2 – pop central; 3 – cleşti 2 2,8 15; 4 – căprior; 5 – contrafişă 10… 12 cm; 6 –scoabe 12 mm; 7 – cuie 4 mm, L=150 mm; b c – lăţime căprior; dc – diametru contrafişă; dp – diametru pop; d1 – distanţa între căpriori.
Planşa 4.6. DETALII CARACTERISTICE LA ŞARPANTE PE SCAUNE CU REZEMARE PE ZIDURI TRANSVERSALE: a – detaliu de rezemare a panei intermediare pe pop; b – detaliu de coamă la şarpantă fără pop central; c – detaliu de rezemare şi ancorare a popului pe zidul transversal; 1 – pană intermediară; 2 – pop; 3 – căprior; 4 – contrafişă 10… 12 cm; 5 - cleşti 2 2,8 15 cm; 6 – scoabe 12 mm; 7 – cuie 4 mm, L=100 mm; 8 – riglă de coamă talpăarmat 15 15monolit ancoraj din oţel-beton; 5,8 cm; din 9 –beton 40 cm;sau10din– elemente 11 –7,5 planşeu prefabricate de beton armat; 12 – zid transversal; dc – diametru contrafişă.
Planşa 4.7. DETALII CARACTERISTICE LA ŞARPANTE PE SCAUNE CU REZEMARE PE ZIDURI LONGITUDINALE: 1 – pană intermediară; 2 – pop vertical; 3 – pop înclinat; 4 – căprior; 5 - cleşti 2 2,8 15 cm; 6 – talpă 15 15 50 cm; 7 – scoabe 12 mm; 8 – cuie 4 mm, L=100 mm; 9 – ancoraj din oţel-beton; 10 – planşeu din beton armat turnat monolit sau din elemente prefabricate de beton armat; 11 – zid longitudinal; 12 – cep 3 3 cm sau 4 cm; bc – lăţimea căpriorului; d – diametru pop.
63 Planşa 4.8. DETALII CARACTERISTICE LA ŞARPANTE PE SCAUNE CU REZEMARE PE ZIDURI LONGITUDINALE (schema d din planşa 4.4): 1 – pană intermediară; 2 – pop înclinat; 3 – căprior; 4 - cleşti 2 2,8 15 cm; 5 – contravântuire 2,8 15 cm; 6 – cuie 4 mm, L=100 mm; 7 –scoabe 12 mm; 8 – talpă 15 15 60 cm; 9 – ancoraj din oţel-beton; 10 – centură de beton armat; 11 – perete exterior din zidărie de cărămidă placat cu termoizolaţie suplimentară din polistiren expandat; 12 – planşeu prefabricat; 13 – mortar de poză, 1 cm grosime; 14 – pop vertical; 15 – perete interior longitudinal.
Planşa 4.11. DETALIU DE STREAŞINĂ CU SCHIMBARE DE PANTĂ, REZOLVATĂ PE CONSOLĂ DIN BETON ARMAT:
1 – ţigle; 2 – şipci pentru susţinerea ţiglelor; 3 – căprior curent; 4 – căprior pentru schimbare de pantă; 5 – astereală; 6 – folie din carton sau pânză bitumată; 7 – şipci paralele cu panta; 8 – sorţ din tablă zincată; 9 – agrafă pentru prinderea sorţului; 10 – călcâi din lemn; 11 – diblu de lemn sau de pla stic cu holtzsurub sau bolţ împuşcat; 12 – jgheab; 13 – cârlig jgheab; 14 – centură; 15 – consolă din beton armat, scoasă din centură; 16 – cosoroabă 12 10 cm; 17 – furură din lemn; 18 – scoabă 12 mm; 19 – ancoraj din oţel-beton; 20 – planşeu din beton armat turnat monolit sau din elemente prefabricate de beton armat; 21 – perete exterior din zidărie de cărămidă, placat cu polistiren expandat; 22 – termoizolaţie în pod; 23 – pardoseală în pod.
64 Planşa 4.9. DETALIU DE STREAŞINĂ ÎNFUNDATĂ CU SCHIMBARE DE PANTĂ:
1 – ţigle; 2 – şipci pentru susţinerea ţiglelor; 3 – căprior curent; 4 – căprior pentru schimbare de pantă; 5 – astereală; 6 – folie din carton sau pânză bitumată; 7 – şipci paralele cu panta; 8 – sorţ din tablă zincată; 9 – agrafă pentru prinderea sorţului; 10 – jgheab; cârligornament; jgheab; 1213– pazie din lemn cu sau11 –fără – şipci longitudinale 4,8 4,8 cm pentru fixarea scândurilor de închidere a streşinii; 14 – scânduri fălţuite şi rindeluite; 15 – şipci longitudinale 4,8 2,8 cm pentru acoperirea rostului; 16 – grindă din lemn, cu secţiunea căpriorului pentru susţinerea streşinii; 17 – şipci 2,8 4,8 cm pentru susţinerea şipcilor longitudinale; 18 – călcâi din lemn; 19 – cosoroabă 12 10 cm; 20 – ancoraj din oţel-beton; 21 – scoabă 12 mm; 22 – planşeu din beton armat turnat monolit sau din elemente prefabricate de beton armat; 23 – centură din beton armat; 24 – perete exterior din zidărie de cărămidă placat cu polistiren expandat; 25 – pardoseală în pod; 26 – termoizolaţie în pod; dz – grosime zid.
Planşa 4.10. DETALII DE STREAŞINĂ:
a – înfundată; b – cu căpriori aparenţi; 1 – ţigle profilate; 2 – şipci pentru susţinerea ţiglelor; 3 – căprior; 4 – călcâi din lemn; 5 – pazie 2,8 20 cm, rindeluită şi eventual profilată; 6 – jgheab; 7 - cârlig pentru jgheab; 8 – şipci 4,8 2,8 cm, dispuse de o parte şi de alta a căpriorului, pentru susţinerea streşinii; 9 – fururi, două elemente, cu grosimea de 2,8 cm; 10 – şipci longitudinale 4,8 4,8 cm pentru fixarea scândurilor de închidere a streşinii, montate între căpriori; 11 – scânduri fălţuite şi rindeluite; 12 – şipci longitudinale 4,8 2,8 cm pentru acoperirea rostului; 13 – cosoroabă 12 10 cm; din lemn; – sc oabă 14 – furură 12 mm; 16 – ancoraj otel – beton; 17 – planşeu din15beton amat turnat monolit sau din din elemente prefabricate de beton armat; 18 – centură din beton armat; 19 – perete exterior din zidărie de cărămidă, placat cu polistiren expandat; 20 – învelitori din tablă; 21 – astereală; 22 – scânduri falţuite; 23 – pazie din tablă; 24 – căpriori aparenţi, cu sau fără profil; 25 – şipci 2,8 2,8 cm pentru închiderea rostului; 26 – termoizolaţie în pod; 27 – pardoseală în pod.
60 Capitolul
5
ŞARPANTE PENTRU PODURI MANSARDATE Podul mansardat,
amenajat ca locuinţă, constituie o soluţie recomandată pentru
acest caz, accesul în pod se face pe scara curentă, care sporirea spaţiului continuă de la cotalocuibil. etajului şiÎ npânî la pod. : Pentru satisfacerea funcţiunii de locuinţă, amenajarea podului comportă prevederea unei soluţii de şarpantă cu reazeme intermediare dispuse astfel încât să nu deranjeze circulaţia şi să permită compartimentarea şi mobilarea în funcţie de soluţia arhitecturală propusă; dispun erea elementelor orizontale şi înclinate ale şarpantei la cote care să asigure gabaritele de circulaţie; asigurarea unui parapet m inim de 190 cm în zona apropiată de streaşină; dispunerea termoizolaţiei necesare, a barierei co ntra vaporilor de apă şi a stratului de finisaj la nivelul tavanului podului (între că priori sau dedesubt); în figura a din planşa 5.1 se prezintă schematic posibilităţile de dispunere a termoizolaţ iei; asigurarea iluminării şi ventilării încăperilor din pod prin ferestre dispuse pe reduse înălţimea parapetului rartreutilizată datorită înălţ imii lucarne, tabachere sau(soluţie prin feres ului a(v.acestuia), capitolulprin 6). amplasate în planul acoperiş În cadrul acestui capitol se prezintă soluţii de principiu pentru şarpante pe scaune, concepute pentru poduri mansardate. Şarpanta cu căpriori este cel mai simplu sistem constructiv, utilizat la deschideri de maximum 6,00 m când nu se dispune tirant intermediar ( planşa 5.1, fig. b) şi de maximum 9,00 m când se dispune tirant intermediar ( planşa 5.1, fig c ). Această soluţie s e realizează din perechi de căpriori, dispuşi la distanţe de 0,70…1,00 m, rigidizaţi la coamă cu o riglă şi cu perechi de cleşti. Stabilitatea longitudinală a ş arpantei se asigură prin dispunerea la partea inferioară a căpriorilor a unor contravântuiri realizate din diagonale încrucişate executate din scânduri sau dulapi. Împingerea orizontală a căpriorilor se poat e prelua prin dispunerea unei tălpi din lemn (planşa 5.1, fig. b1 şi c1) sau prin centura de beton armat de la nivelul planşeului 5.1, fig. b2 şi c2). (planşaŞarpantele pe scaune se pot realiza: cu două rânduri de popi intermediari, dispuşi vertical ( planşa 5.1, fig. d) sau dispuşi înclinaţi (planşa 5.1, fig. e şi f); cu pop central şi două rânduri de popi intermediari ( planş a 5.2, fig. a ); cu patru rânduri de popi, din care cei centrali sprijină pe cleşti planş ( a 5.1, fig. b ). În cazul absenţei popului central, căpriorii se rigidizează la coamă prin intermediul unei rigle longitudinale şi a cleştilor.
61 Pentru ca împingerile orizontale din popii înclinaţi să nu aibă valori mari, înclinarea acestora se limitează la minimum 45 faţă de orizontală (planşa 5.1, fig. e şi f). Stabilitatea longitudinală a ansamblului acoperişului se asigură cu (v. planşa 5.1, fig. d, e şi f şi planş a 5.2, fig. b): contravântu iri dispuse la partea inferioară a căpriorilor, realizate din scânduri sau dulapi, dispuse încrucişate; contrafişe din lemn ecarisat sau rotund, dispuse longitudinal î ntre pane şi popi, sub un unghi de aproximativ 45 . pe scaune se asigură prin dispunerea unor Stabilitatea transversală a şarpantei perechi de cleşti, care rigidizează căpriorii de scaun de popii verticali sau înclinaţi. La deschideri mari (planşa 5.2, fig. b), reacţiunea de la popii centrali, care se i. întrerup în zona cleştelui inferior se transmite atât la cleşte, cât şi la popii înclinaţ La partea inferioară, popii reazemă pe tălpi din lemn ecarisat, de care se rigidizează cu scoabe sau plăcuţe metalice şibuloa ne. Tălpile se ancorează în planşeu cu buloane sau şuruburi Conexpand. Pe zidurile longitudinale de contur căpriorii reazemă prin intermediul unei cosoroabe fixată în elementele de beton cu elemente metalice de ancorare (buloane, şuruburi Conexpand, bolţuri împuşcate). Şarpantele cu ferme se utlizează pentru deschideri relativ mari, când nu se admite din punct de vedere arhitectural, prezenţa unor reazeme intermediare de tip popi. În 5.2 se prezintă două soluţ ii de principiu cu ferme realizate din şi d din lemn ecarisat, careplanşa reazemă pe popi (stâlpi) înclinaţi. Fermele sunt alcătuite din talpa superioară, talpa inferioară, montanţi verticali şi diagonale î nclinate. Rigiditatea nodului de reazem se asigură prin dispunerea unor contrafişe între talpa inferioară şi stâlpii de reazem. Îmbinările între elementele componente ale fermei se realizează prin chertare. figurile c
62 Plansa 5.1. Sarpante pentru poduri mansardate: a – posibilitati de dispunere a termoizolatiei; b – sarpanta cu capriori; (b1 – cu talpa din lemn; b2 – cu centura suprainaltata); c – sarpanta cu capriori şi tirant; (c1 – cu talpa din lemn; c2 – cu centura suprainaltata); d – sarpanta cu doua randuri de popi verticali; e şi f – sarpante cu doua randuri de popi inclinati; (f 1 – cu atic; f2 – fara atic); 1 – caprior; 2 – rigla de coama; 3 – clesti; 4 – contravantuiri; 5 – caprior pentru frangere de panta la streasina; 6 – talpa; 7 – cosoroaba; 8 – planseu din elemente prefabricate de beton armat; 9 – perete din zidarie de caramida placat cu polistiren; 10 – centura din beton armat; 11 – limita inchiderii spatiului amenajat; 12 – pane intermediare; 13 – popi verticali; 14 – contrafise; 15 – popi inclinati; 16 – consola pentru realizarea streasinei. Plansa 5.2. Sarpante pentru poduri mansardate: a – cu pop central şi doua randuri de popi intermediari; b – cu patru randuri de popi; c şi d – cu ferme; 1 – caprior; 2 – rigla de coama; 3 – clesti; 4 – contravantuiri; 5 – pana de coama; 6 – pop central; 7 – cosoroaba; 8 – planseu din elemente prefabricate de beton armat; 9 – perete din zidarie de caramida, placat cu polistiren; 10 – centura din beton armat; 11 – limita spatiului amenajat; 12 – pana intermediara; 13 – pop vertical; 14 – talpa; 15 – contrafisa; 16 – pop inclinat; 17 – rigla orizontala; 18 – calcai pentru rezemare pana; 19 – talpa superioara; 20 – talpa inferioara; 21 – diagonala; 22 – montant; 23 – grinda longitudinala de rigidizare; 24 – brida de rigidizare montant – talpa inferioara; 25 – stalp inclinat; 26 – stalpi de inchidere la exterior; 27 – element metalic pentru ancorarea stalpilor verticali; 28 – grinda de rigidizare.
63 Capitolul
7
JGHEABURI ŞI BURLANE Pentru evacuarea apelor din precipitaţii, de pe acoperişuri se folosesc jgheaburi şi burlane realizate din: tablă de oţel, zincată (eventual şi arămită); tablă de zinc sau cupru; tablă de plumb; materiale plastice Jgheaburile din tablă pot fi: agăţate de streaşină (planş a 7.1, det. a ); amplasate peste streaşină (planş a 7.1, det. b ); dispuse pe acoperiş – “de poală” (planş a 7.1, det. c); dispuse în spatele aticului, soluţie de evitat datorită riscurilor de producere a infiltraţiilor (planşa 7.1, det. d).
În secţiune transversală jgheaburile pot fi semicirculabile sau dreptunghiulare g). Se recomandă folosirea jgheaburilor cu secţiune semicirculară planşa 7.1, f şinomice, (deoarece suntdet. maie,eco mai durabile şi necesităpante de scurgere mai reduse. Rigidizarea marginilor jgheaburilor se realizează: cu tijă din oţel -beton (planşa 7.1, det. h ); cu cornier şi şort de acoperire (planşa 7.1, det. i); cu bridă de întşrire din bandă de oţel (planş a 7.1, det. j). Alegerea dimensiunilor jgheaburilor se face în funcţie de suprafaţa acoperişului pe care o deservesc folosind datele din tabelul 7.1.
CARACTERISTICI JGHEABURI DIN TABLĂ Tabelul 7.1
Secţiune semicirculară d=12,5 cm d=15 cm d=18 cm
Secţiune dreptunghiulară 710 cm 814 cm 1118 cm
Panta jgheabului P, cm/m a=61,3 cm2 a=88,6 cm2 a=127,2 cm2 a=70 cm2 a=112 cm2 2 a=198 cm2 Suprafaţa învelitorii deservită de un jgheab dat (m ) 0,4 46 72 443 ------0,5 ------51 (I) 80 (II) 126 (II) 0,6 56 88 138 ------0,7 60 95 150 66 118 237 0,8 64 ----71 (IV) 126 (V) 254 (VI) 0,9 ------75 134 269
64 Observaţii: se recomandă folosirea jgheaburilor scries cu caractere întărite;; a este suprafaţa jgheabului (fără supraînălţarea datorită ciubucului exterior al jgheabului); cifrele romane din paranteze indică concordanţa recomandată î ntre jgheaburile date în tabelul 7.1 şi burlanele date în tabelul 7.2; pentru a nu se obtura prin înghet se recomandă să se adopte pentru jgheaburi diametre de cel puţin 12,5 cm, diametrul uzual fiind 13...18 cm; jgheaburile se montează cu pantă de 0,1 cm/m...1 cm/m, recomandându-se panta de 0,5 cm/m
pentru jgheaburile semicirculare şi 0,8 cm/m pentru cele dreptunghiulare.
Burlanele din tablă pot fi cu secţiune circulară sau dreptunghiulară. Se recomandă folosirea secţiunii circulare, care este mai economică şi asigurăevacuarea unui debit mai mare. Alegerea dimensiunilor burlanelor se face în funcţie de suprafaţa acoperişului pe care o deservesc, folosind datele din tabelul 7.2.
CARACTERISTICI BURLANE DIN TABLĂ Tabelul 7.2
Înălţimea jgheabului d h
Secţiune circulară
Secţiune dreptunghiulară
d=9,9 cm d=11,5 cm d=12,3 cm
d=15,4 cm
711 cm
a=77 cm2 a=105 cm2 a=118 cm2
a=186 cm2
a=77 cm 2
1014 cm
2
cm 6,25 7,5 9 7 8 11
102 (I)
112 123 -------
Aria suprafetei invelitorii deservita de un burlan, 140 ----------153 (II) 172 (II) 168 --188 (III) 297 (III) ------76 (IV) ------81 (V) ------95
a=140 cm 2
(m2) --------147 (V) 165 (VI)
Observaţii: - se recomandă folosirea burlanelor scrise cu caractere întărite; - pentru o îmbinare optimă a jgheaburilor cu burlanele, trebuie ca diametrul burlanului să fie 3/4 din cel al jgheabului , şi se recomandă a se folosi cuplajele însemnate cu aceleaşi cifre romane în
tabelele 7.1 şi 7.2; - burlanele circulare deservesc practic suprafete duble faţă de cele ale jgheabului cu care se recomandă a fi montate; burlanele dreptunghiulare deservesc su prafeţe aproximativ egale cu cele ale jgheaburilor dreptunghiulare cu care se recomandă a fi montate; - burlanele circulare se socotesc raţional utilizate dacă se consideră că 1,25...1,45 cm2 secţiune burlan preia apa de pe 1 m2 învelitoare; - se pot cupla şi jgheaburi dreptunghiulare la burlane rotunde precum şi jgheaburi semicirculare la burlane dreptunghiulare.
65 Panta jgheaburilor se realizeaza prin indoirea carligelor care au aceeasi lungime la inaltimi diferite (plansa 7.1, det. k) sau prin utilizarea unor carlige cu inaltime diferita (plansa 7.1, det. l). Jgheaburile de poala se executa pe santier prin tesirea fundului jgheabului la inaltimi diferite (plansa 7.1, det. m). Jgheaburile cu burlane din PVC dur, colorat, rezistent la socuri, coroziune, variatii de temperatura şi lumina se monteaza simplu, fara lipituri sau surduri, avand ca
rezultatDimensiunile imbinari netede şi estetice. jgheaburilor şi burlanelor tip Lindab sunt prezentate în tabelul 7.3. DIMENSIUNI JGHIABURI SI BURLANE DIN PVC DUR Tabelul 7.3
Element
Jgheab semicircular
Jgheab dreptunghiular
Burlan
Schita
Dimensiuni (mm) D1 D d 125
123
17
-
150
155
17
-
190
192
22
-
D 124
A 80
B 100
C 91
136
90
110
101
D1
-
-
-
87
-
-
-
100
-
-
-
120
-
-
-
Pentru realizarea jgheaburilor şi burlanelor din PVC dur se folosesc diferite elemente şi subansamble (plansa 7.1, det. n). Plansa 7.1. JGHEABURI SI BURLANE: a – jgheab agatat de streasina; b – jgheab amplasat pe streasina; c – jgheab de poala; d – jghiab dispus în spatele aticului; e – jgheaburi semicircular şi dreptunghiular cu un ciubuc şi o indoitura de intarire; f – jgheab semicircular şi dreptunghiular cu doua ciubuce, unul exterior şi unul interior; g – jgheaburi semicircular şi dreptunghiular cu doua ciubuce interioare; h – rigidizarea marginii jghiabului cu tija din otel-beton; i – rigidizarea marginii jghiabului cu profil cornier; j – rigidizarea marginilor jghiabului cu brida; k – detalii carlige cu aceeasi lungime indoite la inaltimi diferite; l –
66 detalii de carlige de inaltimi diferite; m – detaliu jgheab de poala; n – detalii elemente din PVC dur pentru realizarea jghiaburilor şi burlanelor; 1 – jghiab; 2 – streasina; 3 – atic; 4 – carlig jgheab; 5 – tija din otel-beton; 6 – agrafe din tabla; 7 – cornier de rigidizare; 8 – ciubuc de acoperire din tabla zincata; 9 – brida de intarire din tabla de otel; 10 – pana de incheiere; 11 – pazie din tabla; 12 – invelitoare din tigla; 13 – sipci; 14 – fund jghiab; 15 – pazie din lemn; 16 – caprior; 17 – astereala; 18 – jghiab; 19 - sita demontabila; 20 – piesa de imbinare jghiaburi; 21 – brida; 22 – carlig pr jghiab; 23 – piesa racord jghiab-burlan; 24 – cot burlan; 25 – burlan drept; 26 – cot de evacuare ape la teren; 27 – coltar interior la jgheab; 28 – coltar exterior la jgheab; 29 – piesa de racordare la canalizare; 30 – element de captare apa; 31 – bratara burlan; 32 – manson racord la piese burlan; 33 – palnie de curatire; 34 – ramificatie burlan.
ANEXA A SORTIMENTE DE MATERIAL LEMNOS FOLOSITE IN CONSTRUCTII
Scanduri şi dulapi din lemn de rasinoase. Dimensiuni nominale (STAS 942-86) Tabelul A.1
Sortimente Scanduri
Dulapi
Observatii:
Grosimi (mm) 12 18 22 24 28 38 48 58 68 75
Latime (mm) 60...300; din 10 în 10 70...300; din 10 în 10
Lungimi (m) scurte lungi 1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
80...300; din 10 în 10
1. La cererea beneficiarilor scandurile şi dulapii se pot produce şi în stare netivita, avand latimile asa cum rezulta din debitarea lemnului rotund şi în lungime de 3,00...6,00 m; 2. Cu acordul producatorului se pot produce scanduri şi dulapi în lungimi fixe, latimi fixe sau doua dimensiuni fixe (lungime x grosime; lungime x latime; grosime x latime) respectand dimensiunile prevazute în STAS 942-86, caz în care sunt considerate semifabricate.
67 Grinzi din lemn de rasinoase Dimensiuni nominale (STAS 942-86) Tabelul A.2
Grosimi (mm)
Latimi (mm)
100 120 150 190 250 300
120 120 -
150 150 150 -
170 -
Lungimi (m) 190 190 -
250 250 250 300
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
Sipci şi rigle din lemn de rasinoase. Dimensiuni nominale (STAS 942-86) Tabelul A.3 Grosimi (mm)
24 38 48 58
Latimi (mm)
38 -
48 48 -
58 58
Lungimi (m)
96 -
scurte
lungi
1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
Lemn rotund pentru constructii Bile, manele, prajini (STAS 1040-85) Tabelul A.4 Specia
Categorie
Diametrul d, fara coaja (cm) la capatul subtire la capatul gros
Lungimi (m)
68 rasinoase
foioase
bile manele prajini bile manele prajini
12...16 7...11 3...7 12...18 7...11 3...7 -
max. 14 max. 8 20 17 14
6,00...9,00 2,00...6,00 1,00...4,00 2,50
Cu treapta de lungime din 0,10 în 0,10
ANEXA B Rezistentele caracteristice ale lemnului natural (N/mm 2) (conform NP 005-96) Tabelul B.1
Nr. Natura crt. solicitarii
Simbol
Molid, brad, larice, pin I
1 Incovoiere statica 2 Intindere in lungul fibrelor 3 Compresiun e în lungul fibrelor 4 Compresiun e în plan normal pe directia fibrelor
II
III
Plop
I
Stejar, gorun, Fag, mesteacer, salcam can, frasin, carpen Clase de calitate II III I II III I II III
Rî
24,0 16,8 9,6 20,0 14,0 8,0 40,0 28,0 16,0 45,0 31,5 18,0
Rt
14,4 8,6 4,3 21,0 12,6 6,3 22,5 13,5 6,8 27,9 16,7 8,4
Rc ║
15,0 12,0 4,5 13,8 11,0 4,1 19,8 15,8 5,9 24,0 19,2 7,2
Rc
3,3 3,0
-
3,2 2,9
- 10,4 9,4
- 11,2 10,0 -
69 5 Forfecare în lungul fibrelor 6 Forfecare în plan normal pe directia fibrelor
Rf ║
3,0 2,7
-
2,7 2,5
-
12,0 10,8 - 10,4 9,4
Rf
6,4 5,7
-
5,0 4,5
-
- 24,0 21,6 - 16,0 14,4 -
Observatii: Rezistentele caracteristice specificate în tabelul B.1 sunt date pentru umiditatea
de echilibru a lemnului de 12% şi pentru durata de actiune a incarcarilor de cel mult 3 minute. La proiectarea constructiilor din lemn sunt luate în considerare rezistentele de calcul. Lemnul ce se inscrie în clasa III de calitate nu va fi folosit la realizarea elementelor structurale decat în cazul unor solicitari foarte reduse. Pentru lemnul rotund, rezistentele caracteristice specificate în tabelul B.1 se vor majora cu 15% indiferent de specie.
Masa volumica (kg/m3) (conform NP 005-96) Nr. 1 2 3 4 5 6
Specia Brad Larice Molid Pin negru Pin silvestru Carpen
0,05
0,95
400 500 375 520 430 775
480 600 440 750 560 900
Nr. 7 8 9 10 11 12
Specia Fag Mesteacan Paltin Plop Salcam Cer, gorun, stejar
Tabelul B.2 0,05 0,95
630 600 510 310 710 640
750 700 600 550 840 780
Observatii: Masa volumica pentru principalele specii de material lemnos utilizate în
constructii specificata în tabelul B.2, se ia în considerare la stabilirea greutatii proprii a elementelor din lemn. La stabilirea celor mai defavorabile conditii de solicitare luate în considerare în calcul, se va adopta valoarea maxima a masei volumice ( 0,95) în cazul în care rezultanta supraincarcarilor care solicita elementele de constructie actioneaza gravitational, şi valoarea minima a masei volumice ( 0,05) în cazul în care rezultanta asupra incarcarilor ce solicita elementele de constructie din lemn
70 actioneaza antigravitational (caz frecvent intalnit la calculul acoperisurilor usoare din lemn cu panta redusa, în zonele cu valori mari ale presiunii dinamice de baza a vantului.
Valorile caracteristice şi medii ale modulului de elasticitate (conform NP 005-96) Tabelul B.3
Modulul de elasticitate Modulul de elasticitate paralel cu directia fibretransversal Specia materialului lemnos lor la limita de proportioG (N/mm2) nalitate E (N/mm2) E0,05 E G0,05 G Molid, brad, larice, pin 9 000 11 300 Plop 8 000 10 000 4 000 5 000 Stejar, gorun, cer, salcam 9 500 11 500 8 000 10 000 Fag, mesteacan, frasin, carpen 12 000 14 300 Observatie:
caracteristice ale modulului de elasticitate directie (E0,05) Valorile transversal (G0,05), pe şi ale modulului de elasicitate precum şi longitudinala valorile mediifibrelor (E; G) pentru diferite specii de lemn sunt date în tabelul B.3 pentru umiditatea de echilibru a lemnului cu valoarea de 12%. Valorile coeficientilor conditiilor de lucru mui (conform NP 005-96) Tabelul B.4
Nr. crt.
Solicitarea
1 Incovoiere statica
Simbo l
Esenta
Valorile coeficientilor mui pentru clasa de exploatare 10,75 2
Rasinoase mui
3
Foioase 2 Intindere în lungul fibrelor Rasinoase mut
0,90 Foioase
3 Compresiune în lungul Rasinoase muc║ fibrelor Foioase 4 Compresiune în plan normal muc Rasinoase pe directia fibrelor Foioase
0,75 1,00
0,90
0,70 0,70
71 5 Forfecare în lungul fibrelor Rasinoase muf║ 6 Forfecare în plan normal pe muf directia fibrelor 7 Modulul de elasticitate la Rasinoase muE incovoiere statica
0,80 Foioase Rasinoase Foioase
0,80 0,90
Foioase
Valorile coeficientilor de lucru mdi (conform NP 005-96) Tabelul B.5
Solicitarea Incovoiere statica Forfecare Compresiune Intindere Modulul de elasticitate
Valorile coeficientilor Clasa de durata Simbol mdi pentru esenta: a incarcarilor rasinoase, foioase tari foioase moi Permanente 0,55 0,60 Lunga durata mdi 0,65 0,70 Scurta durata 1,00 Permanente 0,80 0,85 Lunga durata mdc 0,85 0,90 Scurta durata 1,00 Permanente 0,90 0,95 Lunga durata mdt 0,95 1,00 Scurta durata 1,00 Toate clasele mdE 1,00
Valorile coeficientilor partiali de siguranta i (conform NP 005-96) Tabelul B.6
Nr. Solicitarea crt. 1 Incovoiere Intindere: 2 - în sectiuni fara slabiri - în sectiuni cu slabiri 3 Compresiune în lungul fibrelor şi perpendicular pe directia fibrelor Forfecare în lungul fibrelor
Simbol i t e
Valorile coeficientilor i 1,10 1,20 1,40 1,25
72 4 5
- unilaterala - bilaterala Forfecare în plan normal pe directia fibrelor
1,25 1,10 1,10
f║ f
Rezistentele de calcul ale lemnului (N/mm 2) (conform NP 005-96) Tabelul B.7
Nr. crt.
Natura solicitarii
1 Incovoiere statica 2 Intindere in lungul fibrelor
Molid, brad, larice, pin
Simbol
R îc
R tc
3 Compresiune in lungul Rcc║ fibrelor 4 Compresiune in plan normal Rcc pe directia fibrelor
Plop
Stejar, Fag, gorun, cer, mestea-can, salcam frasin, carpen Clase de calitate I II I II I II
I
II
10,80 13,68 16,68 19,68 5,90
7,56 9,58 11,68 13,78 3,53
9,00 11,40 13,90 16,40 8,61
6,30 7,98 9,73 11,48 5,17
18,00 22,80 27,80 32,80 9,23
12,60 15,96 19,46 22,96 5,54
20,25 25,65 31,28 36,90 11,44
14,18 17,96 21,89 25,83 6,85
0,70 7,63 4,56 0,85 9,22 5,50 1,00 10,80 6,45 0,55 5,94 4,75 0,70 7,50 6,00 0,85 9,15 7,32 1,00 10,80 8,64 0,55 1,31 1,19 0,70 1,65 1,50 0,85 2,01 1,83 1,00 2,38 2,16
11,13 13,44 15,75 5,46 6,90 8,42 9,94 1,27 1,60 1,95 2,30
6,68 8,06 9,45 4,36 5,50 6,71 7,92 1,15 1,45 1,77 2,09
11,93 14,40 16,88 7,84 9,90 12,08 14,26 4,12 5,20 6,34 7,49
7,16 8,64 10,13 6,26 7,90 9,64 11,38 3,72 4,70 5,73 6,77
14,79 17,86 20,93 9,50 12,00 14,64 17,28 4,44 5,60 6,83 8,06
8,85 10,69 12,53 7,60 9,60 11,71 13,82 3,96 5,00 6,10 7,20
0,55 0,70 0,85 1,00 0,55
62
Capitolul
6
ILUMINAREA ŞI VENTILAREA PODURILOR Spaţiul de sub acoperişurile în pantă poate fi rezolvat: ca pod necirculabil, cu înălţime redusă şi acces întâmplător din casa scării; accesul se face pe o scară verticală, fixată pe perete sau pe scara pliantă, rabatabilă la nivelul planşeului. Planşeul este prevăzut cu un chepeng metalic
sau din lemn, cu dimansiuni minine de 80 x 80 cm; ca pod circulabil, cu înălţime normală la care accesul se face pe scara principală a clădirii, sau pe o scară secundară, dispusă într-o altă zonă; ca pod locuibil (mansardat) cu destinaţie diversă: dormitoare, birouri, cameră de joacă pentru copii; uneori podul poate fi transformat prin mansardare într -o
unitate de locuit independentă, cu toate spaţiile necesare. Prin poziţia lor şi datorită funcţiunilor complexe pe care le au, acoperişurile necesită o serie de elemente şi lucrări accesorii, cu rol de iluminare şi ventilare a spaţiului de sub învelitoare: tabachere, ferestre, lucarne, luminatoare, deflectoare.
Tabacherele se folosesc pentru aerisirea şi iluminarea podurilor care nu au funcţiunea de locuinţă, precum şi pentru accesul întâmplător pe acoperiş. Tabacherele sunt alcătuite dintr -un cadru din dulapi de lemn, dispuşi pe căpriori pe care se montează o ramă din profile metalice sau din lemn, care susţine un geam simplu sau armat. Rama este prinsă în balamale pe latura către coamă şi are un dispozitiv metalic pe latura către streaşină, care permite deschiderea totală sau parţială a tabacherei planşa ( 6.1, fig. a). Ferestrele tip VELUX, soluţie modernă de iluminare şi ventilare a spaţiului funcţional de sub învelitoare, sunt dispuse ca şi tabacherele în planul învelitorii. Se folosesc în special, în cazul podurilor mansardate, utilizate ca locuinţe, birouri, etc. Dimensiunile ferestrelor VELUX sunt prezentate în
tabelul 6.1.
Ferestrele VELUX pot fi prevăzute cu jaluzele, rulouri perdea, dispuse la interior sau cu rulouri exterioare.
Lucarnele sunt elemente auxiliare ale acoperişurilor, cu rol de a ilumina şi a a erisi spaţiul de sub învelitoare şi care, spre deosebire de tabachere, ies din planul acoperişului. În funcţie de arhitectura dorită, lucarnele pot fi curbe, dreptunghiulare, triunghiulare sau cu două pante (planşa 6.1, fig. b ). Structura de rezistenţă a lucarnelor se realizează similar şarpantei acoperişului cu popi, pane, căpriori, rigle de legătură ( planşa 6.1, fig. e). Lucarnele sunt prevăzute cu ferestre şi ochiuri mobile pentru aerisire.
63
DIMENSIUNI FERESTRE VELUX Tabel 6.1.
Lăţime
(cm)
66
78
114
98 118
x
x x
x
140 160
-
x x
x -
Înălţime (cm)
Luminatoarele sunt elemente auxiliare ale acoperişului cu rol de a ilumina suprafaţa interioară a podului. În nod curent, pentru construcţiile de locuit cu pod mansardat, luminatorul se realizează vertical, la mijlocul lăţimii clădirii, prin decalarea celor două pante ale acoperişului. (planşa 6.1, fig. f).
64
Capitolul
7
JGHEABURI ŞI BURLANE Pentru evacuarea apelor din precipitaţii, de pe acoperişuri se folosesc jgheaburi şi burlane realizate din: tablă de oţel, zincată (eventual şi arămită); tablă de zinc sau cupru; tablă de plumb; materiale plastice Jgheaburile din tablă pot fi: agăţate de streaşină (planş a 7.1, det. a ); amplasate peste streaşină (planş a 7.1, det. b ); dispuse pe acoperiş – “de poală” (planş a 7.1, det. c); dispuse în spatele aticului, soluţie de evitat datorită riscurilor de producere a infiltraţiilor (planş a 7.1, det. d ). În secţiune transversală jgheaburile pot fi semicirculare sau dreptunghiulare ( planşa 7.1, det. e, f şi g ). Se recomandă folosirea jgheaburilor cu secţiune semicircularădeoarece sunt mai economice, mai Rigidizarea margi
pante de scurgere mai reduse. durabile şi necesită : nilor jgheaburilor se realizează
cu tijă din oţel -beton (planşa 7.1, det. h); cu cornier şi şort de acoperire (planşa 7.1, det. i); cu bridă de întărire din bandă de oţel (planşa 7.1, det. j). Alegerea dimensiunilor jgheaburilor se face în funcţie de suprafaţa acoperişului pe
care o deservesc folosind datele din tabelul 7.1. CARACTERISTICI JGHEABURI DIN TABLĂ Tabelul 7.1
Secţiune semicirculară
Panta d=12,5 cm jgheabului a=61,3 cm2 P, cm/m 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
46 51 (I) 56 60 64 ---
d=15 cm a=88,6 cm2
Secţiune dreptunghiulară
d=18 cm 710 cm 814 cm 1118 cm a=127,2 cm2 a=70 cm2 a=112 cm 2 a=198 cm2
Suprafaţa învelitorii deservită de un jgheab dat (m2) 72 80 (II) 88 95 -----
443 126 (III) 138 150 -----
------66 71 (IV) 75
------118 126 (V) 134
------237 254 (VI) 269
65 Observaţii: se recomandă folosirea jgheaburilor scries cu caractere întărite;; a este suprafaţa jgheabului (fără supraînălţarea datorită ciubucului exterior al jgheabului); cifrele romane din paranteze indică concordanţa recomandată î ntre jgheaburile date în tabelul
7.1 şi burlanele date în tabelul 7.2; pentru a nu se obtura prin înghet se recomandă să se adopte pentru jgheaburi diametre de cel puţin 12,5 cm, diametrul uzual fiind 13...18 cm; jgheaburile se montează cu pantă de 0,1 cm/m...1 cm/m, recomandându-se panta de 0,5 cm/m
pentru jgheaburile semicirculare şi 0,8 cm/m pentru cele dreptunghiulare.
Burlanele din tablă pot fi cu secţiune circulară sau dreptunghiulară. Se recomandă folosirea secţiunii circulare, care este mai economică şi asigurăevacuarea unui debit mai mare. Alegerea dimensiunilor burlanelor se face în care o deservesc, folosind datele din tabelul 7.2.
funcţie de suprafaţa acoperişului pe
CARACTERISTICI BURLANE DIN TABLĂ Tabelul 7.2
Înălţimea
Secţiune circulară
Secţiune dreptunghiulară
jgheabului d h
d=9,9 cm d=11,5 cm d=12,3 cm
d=15,4 cm
711 cm
1014 cm
2
cm 6,25 7,5 9 7 8 11
a=77 cm2 a=105 cm2 a=118 cm 2 a=186 cm2 a=77 cm 2 a=140 cm 2 2 Aria suprafetei invelitorii deservita de un burlan, (m ) 140 --------102 (I) 112 ------153 (II) 172 (II) 123 168 ----188 (III) 297 (III) ----------76 (IV) --------81 (V) 147 (V) --------95 165 (VI)
Observaţii: - se recomandă folosirea burlanelor scrise cu caractere întărite; - pentru o îmbinare optimă a jgheaburilor cu burlanele, trebuie ca diametrul burlanului să fie
3/4 din cel al jgheabului , şi se recomandă a se folosi cuplajele însemnate cu aceleaşi cifre romane în
tabelele 7.1 şi 7.2; - burlanele circulare deservesc practic suprafete duble faţă de cele ale jgheabului cu care se recomandă a fi montate; burlanele dreptunghiulare deservesc su prafeţe aproximativ egale cu cele ale jgheaburilor dreptunghiulare cu care se recomandă a fi montate; - burlanele circulare se socotesc raţional utilizate dacă se consideră că 1,25...1,45 cm2 secţiune burlan preia apa de pe 1 m2 învelitoare; - se pot cupla şi jgheaburi dreptunghiulare la burlane rotunde precum şi jgheaburi semicirculare la burlane dreptunghiulare.
66 Panta jgheaburilor se realizează prin îndoirea cârligelor care au aceeaşi lungime la înălţimi diferite (planşa 7.1, det. k ) sau prin utilizarea unor cârlige cu înălţime diferită (planş a 7.1, det. l).
Jgheaburile de poală se execută pe şantier prin teşirea fundului jgheabului la înălţimi diferite (planşa 7.1, det. m). Jgheaburile şi burlanele din PVC dur, colorat, rezistent la ş ocuri, coroziune, variaţii de temperatură şi lumină se montează simplu, fără lipituri sau suduri, având ca rezultatDimensiunile îmbinări netede şi estetice. jgheaburilor şi burlanelor tip Lindab sunt prezentate în tabelul 7.3. DIMENSIUNI JGHEABURI ŞI BURLANE DIN PVC DUR Tabelul 7.3 Element Schiţă Dimensiuni (mm) D1 D d Jgheab semicircular
Jgheab dreptunghiular
Burlan
125
123
17
-
150
155
17
-
190
192
22
-
D
A
B
C
124
80
100
91
136
90
110
101
D1
-
-
-
87
-
-
-
100
-
-
-
120
-
-
-
Pentru realizarea jgheaburilor şi burlanelor din PVC dur se folosesc diferite elemente şi subansamble (planşa 7.1, det. n).
67 Plansa 7.1. JGHEABURI SI BURLANE: a – jgheab agatat de streasina; b – jgheab amplasat pe streasina; c – jgheab de poala; d – jghiab dispus în spatele aticului; e – jgheaburi semicircular şi dreptunghiular cu un ciubuc şi o indoitura de intarire; f – jgheab semicircular şi dreptunghiular cu doua ciubuce, unul exterior şi unul interior; g – jgheaburi semicircular şi dreptunghiular cu doua ciubuce interioare; h – rigidizarea marginii jghiabului cu tija din otel-beton; i – rigidizarea marginii jghiabului cu profil cornier; j – rigidizarea marginilor jghiabului cu brida; k – detalii carlige cu aceeasi lungime indoite la inaltimi diferite; l – detalii de carlige de inaltimi diferite; m – detaliu jgheab de poala; n – detalii elemente din PVC dur pentru realizarea jghiaburilor şi burlanelor; 1 – jghiab; 2 – streasina; 3 – atic; 4 – carlig jgheab; 5 – tija din otel-beton; 6 – agrafe din tabla; 7 – cornier de rigidizare; 8 – ciubuc de acoperire din tabla zincata; 9 – brida de intarire din tabla de otel; 10 – pana de incheiere; 11 – pazie din tabla; 12 – invelitoare din tigla; 13 – sipci; 14 – fund jghiab; 15 – pazie din lemn; 16 – caprior; 17 – astereala; 18 – jghiab; 19 - sita demontabila; 20 – piesa de imbinare jghiaburi; 21 – brida; 22 – carlig pr jghiab; 23 – piesa racord jghiab-burlan; 24 – cot burlan; 25 – burlan drept; 26 – cot de evacuare ape la teren; 27 – coltar interior la jgheab; 28 – coltar exterior la jgheab; 29 – piesa de racordare la canalizare; 30 – element de captare apa; 31 – bratara burlan; 32 – manson racord la piese burlan; 33 – palnie de curatire; 34 – ramificatie burlan.
ANEXA A SORTIMENTE DE MATERIAL LEMNOS FOLOSITE IN CONSTRUCTII
Scanduri şi dulapi din lemn de rasinoase. Dimensiuni nominale (STAS 942-86) Tabelul A.1 Sortimente
Grosimi (mm)
Scanduri
12 18 22 24 28
Dulapi
38 48 58 68 75 Observatii:
Latime (mm) 60...300; din 10 în 10
70...300; din 10 în 10 80...300; din 10 în 10
Lungimi (m) scurte lungi 1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
68 1. La cererea beneficiarilor scandurile şi dulapii se pot produce şi în stare netivita, din debitarea lemnului rotund şi în lungime de 3,00...6,00
avand latimile asa cum rezul ta m;
2. Cu acordul producatorului se pot produce scanduri şi dulapi în lungimi fixe, latimi fixe sau doua dimensiuni fixe (lungime x grosime; lungime x latime; grosime x latime) respectand dimensiunile prevazute în STAS 942-86, caz în care sunt considerate semifabricate.
Grinzi din lemn de rasinoase Dimensiuni nominale (STAS 942-86) Tabelul A.2 Grosimi (mm)
Latimi (mm)
100 120 150 190 250 300
120 120 -
150 150 150 -
170 -
Lungimi (m) 190 190 -
250 250 250 300
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
Sipci şi rigle din lemn de rasinoase. Dimensiuni nominale (STAS 942-86)
Tabelul A.3 Grosimi (mm)
24 38 48 58
Latimi (mm)
38 -
48 48 -
58 58
Lungimi (m)
96 -
scurte
lungi
1,00...2,75; din 0,25 în 0,25
3,00...6,00; din 0,50 în 0,50
69 Lemn rotund pentru constructii Bile, manele, prajini (STAS 1040-85)
Tabelul A.4 Specia
Categorie
rasinoase
foioase
Diametrul d, fara coaja (cm) la capatul subtire la capatul gros
bile manele prajini bile manele prajini
12...16 7...11 3...7 12...18 7...11 3...7 -
Lungimi (m)
max. 14 max. 8 20 17 14
6,00...9,00 2,00...6,00 1,00...4,00 2,50
Cu treapta de lungime din 0,10 în 0,10
ANEXA B Rezistentele caracteristice ale lemnului natural (N/mm 2) (conform NP 005-96)
Nr.
Natura
Simbol
crt. solicitarii
Molid, brad, larice, pin I
1 Incovoiere statica 2 Intindere in lungul fibrelor
Plop
II
III
Tabelul B.1 Stejar, gorun, Fag, mesteacer, salcam
I
Clase de calitate II III I II
III
can, frasin, carpen I
II
III
Rî
24,0 16,8 9,6 20,0 14,0 8,0 40,0 28,0 16,0 45,0 31,5 18,0
Rt
14,4 8,6 4,3 21,0 12,6 6,3 22,5 13,5 6,8 27,9 16,7 8,4
70 3 Compresiun e în lungul fibrelor 4 Compresiun e în plan normal pe directia fibrelor 5 Forfecare în lungul fibrelor 6 Forfecare în plan normal pe directia fibrelor
Rc ║
15,0 12,0 4,5 13,8 11,0 4,1 19,8 15,8 5,9 24,0 19,2 7,2
3,3 3,0
Rc
Rf ║
3,0 2,7
-
-
12,0 10,8
Rf
3,2 2,9
2,7 2,5
-
-
-
10,4 9,4
10,4 9,4
6,4 5,7
-
24,0 21,6
-
-
11,2 10,0
5,0 4,5
-
16,0 14,4
-
-
-
Observatii: Rezistentele caracteristice specificate în tabelul B.1 sunt date pentru umiditatea de echilibru a lemnului de 12% şi pentru durata de actiune a incarcarilor de cel mult 3 minute. La proiectarea constructiilor din lemn sunt luate în considerare rezistentele de calcul. Lemnul ce se inscrie în clasa III de calitate nu va fi folosit la realizarea elementelor structurale decat în cazul unor solicitari foarte reduse. Pentru lemnul rotund, rezistentele caracteristice specificate în tabelul B.1 se vor majora cu 15% indiferent de specie.
Masa volumica (kg/m3) (conform NP 005-96) Tabelul B.2 Nr. 1 2 3 4 5 6
Specia Brad Larice Molid Pin negru Pin silvestru Carpen
Observatii:
0,05 400 500 375 520 430 775
0,95 480 600 440 750 560 900
Nr. 7 8 9 10 11 12
Specia Fag Mesteacan Paltin Plop Salcam Cer, gorun, stejar
0,05 630 600 510 310 710 640
0,95 750 700 600 550 840 780
71 Masa volumica pentru principalele specii de material lemnos utilizate în constructii specificata în tabelul B.2, se ia în considerare la stabilirea greutatii proprii a elementelor din lemn. La stabilirea celor mai defavorabile conditii de solicitare luate în considerare în calcul, se va adopta valoarea maxima a masei volumice ( 0,95) în cazul în care rezultanta supraincarcarilor care solicita elementele de constructie actioneaza gravitational, şi valoarea minima a masei volumice (0,05) în cazul în care
rezultanta asupra incarcarilor ce solicita elementele de constructie din lemn actioneaza antigravitational (caz frecvent intalnit la calculul acoperisurilor usoare din lemn cu panta redusa, în zonele cu valori mari ale presiunii dinamice de baza a vantului.
Valorile caracteristice şi medii ale modulului de elasticitate (conform NP 005-96)
Specia materialului lemnos
Tabelul B.3 Modulul de elasticitate Modulul de elasticitate paralel cu directia fibretransversal lor la limita de proportioG (N/mm2) 2
Molid, brad, larice, pin Plop Stejar, gorun, cer, salcam Fag, mesteacan, frasin, carpen
nalitate E (N/mm ) E0,05 E 9 000 11 300 8 000 10 000 9 500 11 500 12 000 14 300
G0,05
G
4 000 8 000
5 000 10 000
Observatie: Valorile caracteristice ale modulului de elasticitate pe directie longitudinala fibrelor (E0,05) şi ale modulului de elasicitate transversal (G 0,05), precum şi valorile medii (E; G) pentru diferite specii de lemn sunt date în tabelul B.3 pentru umiditatea de echilibru a lemnului cu valoarea de 12%.
Valorile coeficientilor conditiilor de lucru mui (conform NP 005-96)
Nr. crt.
Solicitarea
Simbo l
Esenta
Tabelul B.4 Valorile coeficientilor mui pentru clasa de exploatare 1 2 3
72 1 Incovoiere statica
Rasinoase mui
0,75 Foioase
2 Intindere în lungul fibrelor Rasinoase mut
0,90 Foioase
3 Compresiune în lungul Rasinoase muc║ fibrelor Foioase 4 Compresiune în plan normal muc Rasinoase pe directia fibrelor 5 Forfecare în lungul fibrelor Rasinoase muf║ 6 Forfecare în plan normal pe muf directia fibrelor 7 Modulul de elasticitate la Rasinoase muE incovoiere statica
0,75 1,00
Foioase
0,90
0,70 0,70
0,80
Foioase Rasinoase Foioase
0,80 0,90
Foioase
Valorile coeficientilor de lucru mdi (conform NP 005-96)
Solicitarea
Clasa de durata a incarcarilor
Incovoiere statica Forfecare
Permanente Lunga durata Scurta durata Permanente Lunga durata Scurta durata Permanente Lunga durata
Compresiune
Intindere
Modulul de elasticitate
Scurta durata Toate clasele
Tabelul B.5 Valorile coeficientilor Simbol mdi pentru esenta: rasinoase, foioase tari foioase moi 0,55 0,60 mdi 0,65 0,70 1,00 0,80 0,85 mdc 0,85 0,90 1,00 0,90 0,95 mdt 0,95 1,00 1,00 1,00
mdE
Valorile coeficientilor partiali de siguranta i (conform NP 005-96)
Nr.
Solicitarea
Simbol
Tabelul B.6 Valorile
73 crt. 1 2 3
4 5
Incovoiere Intindere: - în sectiuni fara slabiri - în sectiuni cu slabiri
i
Compresiune în lungul fibrelor şi
e
coeficientilor i 1,10 1,20 1,40 1,25
t
perpendicular pe directia fibrelor Forfecare în lungul fibrelor - unilaterala - bilaterala Forfecare în plan normal pe directia fibrelor
1,25 1,10 1,10
f║ f
Rezistentele de calcul ale lemnului (N/mm 2) (conform NP 005-96)
Nr. crt.
Natura solicitarii
1 Incovoiere statica
Molid, brad, larice, pin
Simbol
Rîc
I
II
0,55
10,80
7,56
9,00
6,30
18,00 12,60 20,25 14,18
0,70
13,68
9,58
11,40
7,98
22,80 15,96 25,65 17,96
0,85 16,68 11,68 13,90
9,73
27,80 19,46 31,28 21,89
1,00
2 Intindere in lungul fibrelor
Rtc
3 Compresiune in lungul fibrelor
c R c║
4 Compresiune in plan normal Rcc pe directia fibrelor
Tabelul B.7 Stejar, Fag, gorun, cer, mestea-can, salcam frasin, carpen Clase de calitate I II I II I II Plop
19,68 13,78 16,40 11,48 32,80
22,96 36,90 25,83
0,55
5,90
3,53
8,61
5,17
9,23
5,54
11,44
6,85
0,70
7,63
4,56
11,13
6,68
11,93
7,16
14,79
8,85
0,85
9,22
5,50
13,44
8,06
14,40
8,64
17,86 10,69
1,00
10,80
6,45
15,75
9,45
16,88 10,13 20,93 12,53
0,55
5,94
4,75
5,46
4,36
7,84
0,70 0,85
7,50 9,15
6,00 7,32
6,90 8,42
5,50 6,71
9,90 7,90 12,00 9,60 12,08 9,64 14,64 11,71
1,00
10,80
8,64
9,94
7,92
14,26 11,38 17,28 13,82
0,55
1,31
1,19
1,27
1,15
4,12
3,72
4,44
3,96
0,70
1,65
1,50
1,60
1,45
5,20
4,70
5,60
5,00
0,85
2,01
1,83
1,95
1,77
6,34
5,73
6,83
6,10
1,00
2,38
2,16
2,30
2,09
7,49
6,77
8,06
7,20
6,26
9,50
7,60
67 Capitolul 8 EXEMPLU PENTRU CALCULUL UNEI ŞARPANTE 8.1. DATE DE TEMĂ Construcţia pentru care se proiectează şarpanta are lăţimea între axele zidurilor exterioare de 10,20 m şi posibilitatea de rezemare pe zidul longitudinal median (fig. 8.1). Se alege şarpanta de tip d din planşa 4.4, cu planul şi secţiunile proiectate în planşa 8.1. Învelitoarea este prevăzută a se realiza din ţigle solzi, aşezate dublu, pe şipci. Unghiul de înclinare a acoperişului este tg = 2,5 / 5,325 = 0,47, rezultă = 25,150. Localitatea de amplasare a construcţiei (pentru stabilirea încărcărilor climatice) este Bârlad, intravilan. Construcţia se încadrează, conform cod P100-2006, tabelul 4.3, în clasa III de importanţă.
FIG. 8.1. SCHEMĂ PLAN ŞI SECŢIUNE TRANSVERSALĂ CLĂDIRE: a – secţiune transversală; b – plan.
68 8.2. STABILIREA ÎNCĂRCĂRILOR
Încărcări permanente. Conform anexei B, tabelul B.1, încărcarea dată de învelitoarea din ţigle solzi aşezate pe două rânduri, inclusiv şipcile şi căpriorii este 850 N/m2. . Conform anexei B, paragraful B.2, încărcarea dată de din zăpadă la nivelul acoperi zăpadăÎncărcarea şului este:
S = γIs ∙ μi ∙ Ce ∙ Ct ∙ Sk , (8.1) în care: γIs se stabileşte conform anexei B, paragraful B.2 având valoarea 1,00; μi coeficientul de formă al încărcării din zăpadă, şi are valoarea 0,8 pentru situaţia cea mai defavorabilă a aglomerării zăpezii pe unul dintre versanţi ; Ce este coeficientul prin care se iau în considerare condiţiile de expunere a construcţiei la acţiunea zăpezii; s-au considerat condiţii normale de expunere şi acoperiş cu profil plat sau puţin agitat, rezutând C 1,00 ; Ct este coeficientul de termic (v. anexa B, paragraful B.2), care pentr u situaţia dată este egal cu 1,00; e
Sk este2,5 valoarea a încărcării din zăpadă pe sol, în amplasament, şi care are valoarea kN/m2caracteristică , conform anexa B, tabel B.2.
Încărcarea din acţiunea zăpezii pe versantul pe care se produce aglomerarea cu zăpadă are valoarea: S 1,00 0,8 1, 00 1,00 2500
2000 N/m
2
(8.2)
Încărcarea din vânt. Conform anexei B, paragraful B.3, p resiunea / sucţiunea vântului ce acţionează pe suprafeţele rigide exterioare ale clădirii / structurii la înălţimea ze deasupra terenului, we, se determină cu relaţia: we = γ Iw cpe q p(ze), (8.3) în care: qp(ze) este valoarea de varf a presiunii dinamice a vântului evaluată la cotaze; ze – înălţimea de referinţă pentru presiunea exterioară; cpe – coeficientul aerodinamic de pr esiune / sucţiune pentru suprafeţe exterioare; cpe = -0,432, conform tabel B.15, Anexa B
γIw – factorul de importanţă – expunere.; Iw = 1,00 În concluzie coeficientul cpe este negativ, deci pe apa direct expusă acţiunii vântului se produc sucţiuni cu efect de descărcare a elementelor şarpantei.În cazul unei învelitori grele acest efect nu se ia în considerare.
69 Pe apa opusă direcţiei acţiunii vântului, coeficienţii c pe au doar valori negative, deci se produc doar sucţiuni. Ipoteza a 2-a de încărcare nu va fi luată în considerare la calculul şarpantei.
Încărcarea utilă. Conform paragrafului 4.5.1, încărcarea utilă pentru elementele şarpantei este P=1000 N. 8.3. CALCULUL ŞIPCILOR Conform schemei din figura 8.2, distanţa aferentă pentru o şipcă, pe suprafaţa înclinată este c = 25 cm.
Fig. 8.2. SCHEMA DE CALCUL A ŞIPCILOR: 1 -şipcă; 2-căprior.
Încărcarea permanentă
= 25,150 sin 0,425 cos 0,905
Încărcarea permanentă pe o şipcă se determină cu relaţia 8.4:
70
ş
qp
(8.4)
gp c
în care: 2 gp este greutatea învelitorii din care se scade greutatea căpriorilor (80…100 N/m );
gp
ş
qp
850 N/m
q g c q p
2
ş
p, x ş
p, y
80...100 N / m
2
850
80
770 N/m
2
(8.5)
q sin 770 0,25 0,425 81,81 N/m q cos 770 0,25 0,905 174,21 N / m ş
p
(8.6)
ş
p
Încărcarea din zăpadă S = γIS ∙ μi ∙ Ce ∙ Ct ∙ Sk = 2000 N/m2 ş
gz c
qzş
S c
(8.7) (8.8)
cos
0,25 m S c cos
2000 0,25 0,9 05
qqz, x z sin 452,5 0,4m25N 1 92,3 1 ş qz ş ş cos 452,5 0,905 q q m N 409,5 1 z , y z ş
ş
(8.9)
452,5 0 N/m
/
(8.10)
/
Încărcarea din vânt nu se ia în considerare întrucât a rezultat sucţiune (v. paragraful 8.2).
Încărcarea utilă nu se ia în considerare la calculul şipcilor (v. paragraful 4.5.5).
IPOTEZE DE ÎNCĂRCARE
Întrucât la calculul şipcilor se ia în considerare numai încărcarea permanentă şi cea din zăpadă, ipoteza de calcul este ipoteza 1. , q p x 1,5 qz x 1,3 5 81,81 1,5 192,3 1 3 98,9 1 N/m q1, x 1,35 , ş
ş
ş
q1, y 1,3 5 , q py ,1,5 qz y 1,3 5 174,2 1 1,5 409,5 1 8 49,4 5 ş
ş
ş
Calculul momentelor
N/m
(8.11)
71 d1 = 85 cm = 0,85 m. q1, y d12 ş
M 1,ş x
8
q1, x d12 ş
ş
M 1, y
8
= =
849,45 0,85
8 398,91 0,85
8
I. Verificarea
2
=76,72Nm
(8.12)
2
=36,03Nm
capacităţii portante a unei şipci se face cu relaţia: M ef , x ş
M ef , y ş
M r,x ş
M r, y ş
(8.13)
1,00
Se alege secţiunea 38 58 mm (v. anexa A) M r,x ş
M r, y ş
m Tî
Rî Wcalcul, x mTî ; c
Rî Wcalcul, y mTî ;
0,9
b h2 Wcalcul, x Wcalcul, y
6
b2 h
6
= =
38
2
3
= 21 305,33 mm
6
(8.15)
58
6
3
= 13 958,66 mm
2
gp
2
38 58
S
(8.14)
c
770 N/m
2
2000 N/m
0,55 7 70 0,65 20 00 770 2000
(8.16)
0,622
Conform tabelului C.8 , anexa C se face interpolarea între valorile coeficientului , 0,55 si 0,70.
Rezultă: Rîc
10,8
0,622 0,55 13,7
10,8
0,7 0,55
12,192
2
N/mm
M r , x 12,192 21 305,33 0,9=233 779,13 Nmm ş
M r , y 12,192 13 958,66 0,9=153 165,58 Nmm ş
M efş x,
ş
M rx,
Mş
ef y , M ry
ş
,
76,72 10
3
36,0 3 10
(8.17)
3
233 779,13 153 165,58
0,56 1,00
(8.18)
72 O secţiune mai redusă 38 x 48 mm conduce la depăşirea capacităţii de rezistenţă iar o secţiune 48 x 48 mm are un consum mai mare de material lemnos. II. Verificarea de rigiditate la încovoiere:
Încărcarea permanentă
Încărcarea permanentă care se ia în calculul deformaţiei a fost calculată cu relaţia 8.6 pe cele două axe principale de inerţie ale secţiunii: q q
ş
p, x ş
p, y
81,81 N/m 174,21 N / m
Încărcarea din zăpadă
Încărcarea din zăpadă care se ia în calculul deformaţiei a fost calculată cu relaţia 8.10 pe cele două axe principale de inerţie ale secţiunii: qz , x 192, 31 N / m qz , y 409,5 1 N / m ş
ş
Deformaţii datorate încărcărilor permanente: Iy Ix E d1
b3 h
12 b h3
=
38 3 58
12 38 58 3
= 12 12 11300 N/mm 2
= 265 214,67 mm 4 (8.19) = 617 854,67 mm
4
85 cm = 850 mm ş
4
3
4
5 q p , x d1 5 81,81 10 850 f 0,186 mm p , inst , x 384 E I y 384 11300 265 214 ,67 4 4 3 5 q p , y d1 5 174 ,21 10 850 f 0,170 mm p , inst , y 384 E I x 384 11300 617 854 ,67 p f p, x f p ,inst , x 1 k def 0,186 1 0,5 0,279 mm p f p , y f p,inst , y 1 k def 0,170 1 0,5 0,255 mm ş
(8.20)
(8.21)
73
Deformaţii datorate încărcării din zăpadă: E 11300 N/mm
2
d1 85 cm = 850 mm 4 3 4 5 qz , x d1 5 192, 3110 850 f z ,inst , x 384 E I y 384 11300 265 214 , 67 4 3 4 5 qz , y d1 5 409, 5110 850 f z ,inst , y 384 E I 384 11300 617 , 67 854 x ş
0,436
mm
0,399
mm
(8.22)
ş
z f z, x f z,inst , x 1 kdef 0,436 1 0, 25 0, 545 z 1 0, 25 0, 499 f z , y f z ,inst,y 1 kdef 0, 399
mm
(8.23)
mm
IPOTEZA 1 0,545 0,824 f1, x f, px , f z x 0, 279 f1, y f, py , f z y 0,255 0,49 9 0,754 f max final f adm
lc
f adm
2 1, x 1 ,
f
2 f 2y = 0,82 40,7 54
2
mm
(8.24)
mm
1,2 47
lc
1,117 mm
(8.25)
150
850 mm 850
5,67 mm 150 f max final f adm
(8.26)
8.4. CALCULUL CĂPRIORILOR Conform schemei din figura 8.3, distanţa aferentă pentru un căprior este d 1 = 85 cm, iar deschiderea de calcul a grinzii înclinate este l 2 = 2,84 m.
74
FIG. 8.3. SCHEMA DE CALCUL A CĂPRIORILOR: 1-căprior; 2-pană intermediară; 3-cosoroabă.
Încărcarea permanentă:
cos
sin
q
c p
d1
gp
q cp
q
0,905 0,425
g p d1
85 cm = 0,85 m 850 N/m 2 850 0,85
c pn
q
c p
cos
722,50 N/m
722,50 0,905 614,13 N/m
Încărcarea din zăpadă:
q zc S d1 d1 85 cm = 0,85 m
(8.27)
75 S
c
qz
c
q zn
2
2000 N/m
4000 0,85
q
c z
cos
1700 N/m
2
2
1700 0,905
(8.28)
N/m 1392,34
Încărcarea din vânt nu se ia în considerare deoarece a rezultat efect de sucţiune.
Încărcarea utilă: Pnc
P cos
1 000 0,905
(8.29)
905 N
IPOTEZE DE ÎNCĂRCARE
Întrucât nu se ia în cons iderare încărcarea din vânt, ipotezele de calc ul sunt ipoteza 1 şi ipoteza a 4-a. IPOTEZA 1: c q1c 1,35 qcpn 1,5 qzn 1,35 614,13 1,5 1392,34 2
9,59 17
N/m
(8.30)
IPOTEZA a 4-a:
- Încărcarea uniform distribuită: c
q3
1,35
c
q pn
1,35 614,13 829,08 N/m
(8.31)
- Încărcarea concentrată: c
P3
1,5
c
Pn
1,5 905,00
1375,5 N
(8.32)
Calculul momentelor:
Conform planşei 8.1 şi figurii 8.3, deschiderea de calcul a căpriorilor pe direcţie înclinată este 2,84 m. IPOTEZA 1:
M 1c l2
q1c l22
8 2,84 m
76 2917,59
c
M1
2
2,84 2941,51 Nm
(8.33)
8
IPOTEZA a 4-a: M 3c
q3c l2 2 P3 2l c
8 4 c
M max
Mr
Rîc Wcalcul
S
850 N/m
1 375,5 2,8 4
1 799,70 Nm
(8.34)
1 2 , 51 M941 Nm
capacităţii portante se face cu relaţia:
Mr m T
î
2
2000 N/m
2
c
c M max
4
c
max M,1 M 3
I. Verificarea
8
c
gp
829,08 2 ,84
2
0,55 8 50 0,65 20 00 850 2000
(8.35)
0,620
Conform tabelului C.8 , anexa C se face interpolarea între valorile coeficientului , 0,55 şi 0,7. c
Rî
10,8
0,620 0,55 13,7
10,8
0,7 0,55
12,153
2
N/mm
mTî = 0,9 (lemn tratat pe suprafaţă şi ignifugat) 12,153
Mr
0,9
Din inegalitatea are expresia: c
Wnec
M max
11,146
W c a lc u l
10,938
c
M max M r
2 941 ,51
10
10,938
W
(8.36)
c a lc u l
, la limită
c
M max
Mr
poate fi determinat W nec, care
3
3
(8.37)
268928,51 mm
Din tabelul A.2 , anexa A, se alege secţiunea de grindă 120120 mm. Wef
120 120 6
2
288 000 mm
3
nec
(8.38)
W
II. Verificarea rigidităţii căpriorilor la încovoiere se
face cu relaţia:
77
f max final
lc
(8.39)
2 840 mm
f adm
f ad m
lc
200
2 840 200
14,2
mm
Încărcarea permanentă: g cp,,nn
g p d 1 cos
cos 0,905 d1
85 cm = 0,85 m
gp
850 N/m 2
g cp,,nn
(8.40)
S d1 cos 2
c ,n z ,n
q
2
2000
0,85
0,905
1392,34 N/m
(8.41)
Încărcarea utilă: c,n
Pn
P
P
cos
cos
0,905
(8.42)
1000 N
c, n
Pn
Încărcarea din zăpadă: qzc,,nn
850 0,85 0,905 653,86 N/m
1000 0,905
905 N
Deformaţii datorate încărcării permanente: c
fp
c
f p ,inst I
c p f p , inst 1 k def
q
5 384
b h3
c ,n 4 p ,n 2
l
(8.43)
EI 3
=
120 120
12
=17280000mm
12
E 11300 N/mm 2 l2
284 cm = 2 840 mm
p k def
0,5
4
78 f pc,inst f pc
653,86 10
3
2 84 0
384 11300 17 280000
2,84 1 0,5
4
2,84 mm
(8.44)
4,2 6 mm
Deformaţii datorate încărcării din zăpadă: c
fz
c
I
1
q
5
384
z
kdef
c, n 4 z ,n 2
l
(8.45)
EI 3
=
120 120
4
=17280000mm
12
11300 N/mm 2
z k def
284 cm = 2 840 mm 0,25
f zc,inst f
12
l2
b h3
E
c
f z ,inst
f z ,inst
5
5
c z
-3
1392,34 10 2840 6,04 mm 11300 17280000
384
4
(8.46)
6,04
( 1
0,25)
(8.47)
7,55 mm
Deformaţii datorate încărcării utile: fuc k
c fuinst ,
u def
fuc
1
(8.48)
0,00 1
c fu inst ,
ku
def
c,n 3 n 2
P
l
1
EI
48
905 2 0
84
3
000 280
48 11300 17
2,21 mm
IPOTEZA 1: f1c
f pc
f zc
(8.49)
f1c 4,26 7,55 11,81
mm
IPOTEZA a 3-a: f3c
c
fmax
f adm
c
fmax
fpc
c u
f 4,26 2,21 6,47
c
c
max f1, f 3 14,20 mm
f adm
c
f1 11,81
mm mm
(8.50)
79 8.5. CALCULUL PANEI CENTRALE
Conform planşei 8.1 şi schemei din figura 8.4, distanţa aferentă pentru pana centrală, pe direcţie orizontală este 2,55 m, iar deschiderea de calculstabilită conform relaţiei (4.86) este: lc
3,40
0,75 = 2,65 m = 2 650 mm
(8.51)
Fig. 8.4 SCHEMA DE CALCUL A PANEI CENTRALE: 1-pană centrală; 2-contrafişă; 3-pop central
Încărcarea permanentă În cazul concret de calcul d 2 1
q pp
g p d2
gp
850 N / m
d2
2,55 m = 2550 mm
cos
bp hp
d2 ' (8.52)
0 , 95
2
cos = 0,905
Se alege lemn de răşinoase (brad) cu secţiunea panei centrale 120 150 mm (v. anexa A, tabelul A.2). bp
120 mm
hp
150 mm
0 , 95
480 kg / m3
480 daN / m3
4800 N / m3 (v. anexa C , tabelul C.2)
80 q pp
850 2,55
1 0,905
0,12 0,15 4800 2395,03 86,4 2481,43 N / m
(8.53)
q pp , x 0 p p q p , y q p
q pp
Încărcarea din zăpadă
qzp S
d2 q
p z
q
p z
q pp, y
2481,43 N / m
S d2
2 000 N/m
2
(8.55)
2,55 m
2000 2, 55 5100N/m
(8.54)
q
p z, y
5 100 N/m
Încărcarea utilă
P
p
P P
p
P
(8.56)
1000 N
1000 N
IPOTEZA 1: p
q1 q 1 q ,35
p p
1,5
p z
1,35 2481,43 m1,5N5100 1 0
999 ,93
/
(8.57)
IPOTEZA a 4-a:
Nu se ia în considerare deoarece efectul de încovoiere produs de î ncărcarea de 1000N este mult mai mic decât al unei încărcări uniform distribuite de 10 2000 N/m datorată acţiunii zăpezii.
81 Calculul momentelor M 1p lc
q1p lc2
8 2,65 m
M 1p
(8.58)
10 999,9 3 2,6 5
2
=9655,88 Nm
8
I. Verificarea capacităţii
N
M 1p
Mr
Mr
Rîc Wcalcul
gp S
2
850
m T
2000 N/m
portante la incovoiere a panei centrale:
î
bp hp /m 4800
1
d2
850 0,12 0,15 4800
1 883,88 2,55
N/m
2
(8.59)
2
0,55 88 3,88
0, 65 2000
883,88 2000
0,619
Conform tabel C.8, anexa C Rîc 12,385 N/mm 2
Wcalcul
b p h 2p
6
=
120 150 2
6
= 450 000 mm 3
(8.60)
0,9
mTî
Mr
12,385 450 000 0,9
5 015 925 Nmm 5 015,92 Nm
(8.61)
Mr < M1p Se redimensionează secţiunea panei.
Se alege secţiunea 150 190 mm (v. tabelul A.2, anexa A). bp hp
150 mm
0,95
q pp
190 mm
4800 N/m
2395,0 3 0,15 0,19 4800 2 395,0 3 136,8
p p
qq
p p, y
q1p q q 1,35 M 1p
3
/ m 2531,83 N
2 531 N m,83 / p p
1,5
p z
11067, 97 2,65 8
5 2531,83 m 1,5 N 5100 1 1067,97 1,3
(8.62)
/
(8.63)
2
9715,60 Nm
82 Verificarea capacităţii portante bp hp2
Wcalcul
=
150 190
2
6
3
=902500mm
6
mTî 0,9 Rîc 12,385 N/mm 2 M r 12,385 9 02500 0,9
10 059 716 Nmm=10 059,716 Nm
(8.64)
M 1p M r
II. Verificarea rigidităţii la încovoiere a f max
f adm
panei centrale se face cu relaţia:
f adm lc
200 l c 2,65 m f adm
(8.65)
2 650
13,25 mm
200
Încărcarea permanentă
1 bh cos
q pp,, ny gd p2
2395,0 3
p 0,95 p
136,80
1 850 2,55 0,905
0,15 0,19 4 800
(8.66)
2531,83 N/ m
Încărcarea din zăpadă
qzp,,yn p,n z, y
q
S d2
2 000 2,55 5100
(8.67)
N / m
Deformaţii datorate încărcărilor permanente
f pp p
p f pp,inst 1 kdef
f p ,inst Ix
384
bp h3p
p n
q p ,, y lc4
5
12
=
E Ix
150
(8.68) 3
190
12
=85737500mm
4
83 E
lc
11300 N/mm 2 265 cm = 2 650 mm
p k def
0,5 3
4
f pp,inst p
fp
5 2 531,83 10 2650
384
11300 85 737500
1,6 78 1 0,5
1,678 mm
2,517 mm
Deformaţii datorate încărcărilor din zăpadă
f zp
E
lc
z f zp,inst 1 k def
f zp,inst
5 384
q pz ,,yn l c4 E Ix
11300 N / m 2 265 cm = 2650 mm
z k def
0,25
5
5100 10
3
2650
4
f z p,inst
f zp
3,3 80 1 0,2 5 4,2 25 mm
f1
(8.69)
384 11300 85737500
fpp
f adm
f max
f zp
2,517 4,22 5
3,380 mm
6,74 2 mm
(8.70)
13, 25 mm
f1
f adm
8.6. CALCULUL PANEI INTERMEDIARE
Conform planşei 8.1 şi schemei din figura 8.5., distanţa aferentă pentru pana intermediară, pe direcţia orizontală este d2 = 2,25 m, iar deschiderea de calcul l c este 3,40 m (întrucât popul pe care reazemă pana este înclinat, nu se pot pune contrafişe).
84
FIG. 8.5. SCHEMA DE CALCUL A PANEI INTERMEDIARE: 1-pană intermediară; 2-pop înclinat
Încărcarea permanentă În cazul concret de calcul d 2 = d2’.
q pp
g p d2
1 cos
b p h p 0,95
2
g p 850 N / m d 2 2,55 m = 2550 mm
(8.71)
cos = 0,905
Se alege secţiunea panelor intermediare (v. anexa A, tabelul A.2) 190 190 mm. bp
190 mm
hp
190 mm 4800 N / m3 (v. anexa C , tabelul C.2)
0, 95
q pp
850 2,55
1 0,905
q pp, x 0 p p q p , y q p
0,19 0,19 4800 2395,03 173,28 2568,31 N / m
(8.72)
85 q pp
q pp, y
(8.73)
2568,31 N / m
Încărcarea din zăpadă
qzp
S d2
pzc
d2 qpz qpz
2 000 N/m 2
(8.74)
2,55 m
2000 2, 55 5100N/m
qzp, y
5 100 N/m
Încărcarea utilă
P P P
p
p
P
(8.75)
1000 N
1000 N
IPOTEZA 1: q1p q1q ,35
p p
1,5
p z
1,35 2568,31 m1,5N 5100 11117,22
/
(8.76)
IPOTEZA a 4-a:
Nu se ia în considerare deoarece efectul de încov oiere produs de încărcarea de 1000N este mult mai mic decât al unei încărcări uniform distribuite de10 200 N/m datorată acţiunii zăpezii. Calculul momentelor q1p lc2
M 1p
lc
3,4m 0
8
M 1p
(8.77)
=3400 mm
11117,22 3,4 8
2
=16064, 38 Nm
I. Verificarea capacităţii
M 1p M r M r Rîc Wcalcul mTî
portante la încovoiere a panei intermediare:
86 N
gp S
2000 N/m
1
bp hp /4800 m
d2
1 917, 95 2,55
850 0,19 0,19 4800
N/m
2
2
(8.78)
0,55 91 7,95
2
850
0, 65 2000
917,95 2000
0,619
Conform tabel C.8, anexa C Rîc 12,371 N/mm 2
2
bp h p
Wcalcul
=
190 190
2
6
= 1143167 mm
3
(8.79)
6
0,9
mTî
Mr
12,371 1143167 0,9 12 727 907
Nmm
12 727 ,90 Nm
(8.80)
p
Mr < M1 Se redimensionează secţiunea panei.
Se alege secţiunea de grindă 190 250 mm (v. anexa A, tabelul A.2). bp
190 mm
hp
0,95 p
qp
250 mm
2395,03
p p
p p, y
qq p
4800 N/m
q1,3q5
q1
p
M1
3
0,25 4800 0,19
2623,03 N m p p
2395,03
228
2623,03 N/ m
/ p z
1,5
11191, 09 3, 4
N 3541,0 9m 7650 11191,0 9
(8.81)
/
2
8
16171,13 Nm
Verificarea capacităţii portante
N gp
S
850
mTî Mr M 1p
=
6
2
190 250
2000 N/m
2
6
=1979167mm 1
bp hp /m 4800
d2
939,41 2000
850 0,19 0, 25 4800
1 939, 41 2,55
N/m
2
0,618
0, 9
12,3 56 N / mm
3
2
0,55 93 9, 41 0,65 200 0
c î
R
2
bp h p
Wcalcul
2
12,356 1979167 0,9
Mr
22009128, 71 Nmm=22009,13 Nmm
(8.82)
87 II. Verificarea rigidităţii la încovoiere a f max
f adm
panei intermediare se face cu relaţia:
f adm lc
200 l c 3,40 m = 3400 mm
(8.83)
3400
f adm
200
17
mm
Încărcarea permanentă
1 bh cos
pn
q p ,,y gd p 2
(8.84)
1
850 2,5 5
p 0,95 p
0,905
0,19 0,2 5 4800
2395,0 3 228
2623,0 3
N / m
Încărcarea din zăpadă
p, n
qz , y
qz , y
p,n
S d2
(8.85)
2 000 2,55 5100
N / m
Deformaţii datorate încărcărilor permanente
f pp
p f pp,inst 1 k def
p,n
f pp,inst
(8.86)
4
5 q p , y lc 384 E I x
b p h 3p
=
3
190 250
=247395833,3mm
Ix
E
11300 N/mm 2
lc
3,4 m = 3400 mm
k
12
p def
f pp,inst f
p p
12
4
0,5 5
2623,03 10
3
3400
4
384 11300 247395833, 3
1,63 1 0,5
2,4 45 mm
1,63 mm
(8.87)
88 Deformaţii datorate încărcărilor din zăpadă
f zp
z f z p,inst 1 k def
f z p,inst
q
5
384
4 p,n z, y c
l
E Ix
E
11300 N / m
lc
3,4 m = 3400 mm
k
z def
f z p,inst f zp f1
5
0,25 5100 10
3
3400
4
384 11300 247395833, 3
3,17 mm
3,17 1 0,2 5 3,9 63 mm
fpp
f adm
f max
f zp
2,445 3,963
(8.88)
6,40 8 mm
17 mm
f1
f adm
8.7. CALCULUL POPULUI CENTRAL
Conform planşei 8.1, suprafaţa aferentă unui pop central este de (2,55+2,55)/2=2,55m în sens transversal construcţiei şi (3,40+3 ,40)/2=3,40 m în sens longitudinal construcţiei.
Încărcarea permanentă Se alege un pop cu diametrul d=16 cm.
Np
gp
p
cos
d 2 t bp hp 0,95 t
în care: 850 N / m 2 co s 0,905 gp
d2
2,55 m = 2550 mm
0 t 3,4 m =
3400 mm
=
bp 150 mm
=
hp 190 mm
=
0,95
0,15 m 0,19 m
4800 N / m3
2 d po p
4
0,95 hpo p
(8.89)
89 d=16 cm = 0,16 m hpop N pp
850
0,905
2,19 m
2,55 3,4 0 0 ,15 0,19 4800 3,4 0
8143,09
3,140,16 4
2
4800 2,19
(8.90)
8819, 46 N
465,12 211, 25
Încărcarea din zăpadă
N zp S
0,19 0,12
2,50
d2
S d2 t
2000 N/m
2
(8.91)
2,55 m
t=3,40 m N pz
2000 2,55 3, 40 17340 N
Încărcarea din vânt nu se ia în consideraţie deoarece a rezultat sucţiune (v. paragraful 8.2).
Încărcarea utilă este nesemnificativă în comparaţie cu încărcarea din zăpadă pentru calculul popului.
IPOTEZE DE ÎNCĂRCARE Ipoteza de încărcare semnificativă pentru calculul popului este ipoteza 1. p
N1
1 ,35
p p
N 1,5
p 8819,46 1,5 17340 37916,2 7 N z 1,35
N
(8.92)
VERIFICAREA POPULUI
N1p Cr
N max
Cr
Acalcul Rcc mTc , în care
A calcul
d
2
4
3,14 160
(8.93)
2
4
20096 mm
2
2
g perm h 850 b
p
p
h 0,95
1 t
1
pop d 4
3,140,16
0,15 0,19 4800 850
850 40,2 4 97,4 6 987,7 0 N/ m
S
2000 N / m
3, 4
4
2
2
0,80 98 7,70
0,85 2000
987,70 2000
0,95
pop
0,833
1 1 t d2
2
2,19 4800
1 1 3, 4 2, 55
(8.94)
90 Conform tabelului C.8, anexa C, se face interpolarea între valorile coeficientului , 0,70 si 0,85, obţinându -se valoarea rezistenţei de calcul a lemnului la solicitarea de compresiune paralelă cu fibrele: c
Rc
2
9,093 N/mm
mTc = 0,9 (lemn tratat pe suprafaţă şi ignifugat) = f
(8.95)
lf i
i 0,2 5 d pop 0,2 5 0,16 0 ,0 4 m l f 2,19 0,75 1,44 m
1, 44 =
0,04
36,00 75
(8.96)
2
1 0,8 1 0,8 100
36,00 100
2
0,896
Cr 9, 093 20096 0,9 0,896 147355,83 147356 N
Întrucât Nmax = 64 328,09 N<<147 356 N=Cr, secţiunea popului luată în calcul este suficientă.
8.8. CALCULUL POPILOR ÎNCLINAŢI Conform planşei 8.1, suprafaţa aferentă popilor înclinaţi este de (2,55+2,55)/2=2,55m în sens transversal construcţiei şi (3,40+3,40)/2=3,40 m în sens longitudinal construcţiei.
FIG. 8.6. SCHEMA DE CALCUL A POPILOR ÎNCLINAŢI
Încărcarea permanentă se stabileşte cu relaţia:
91
N pp ,î
gp
2
d2 d2
cos 2 850
0, 905
t b p h p 0,95 t
d pop
4
2,55 3,4
0,2 5 4800 3,4 0,19
0,95
3,140,14 4
hpop 2
4800 2,82
(8.97)
208,26 9 126,55 N
8143, 09 775, 2
unde d pop = 14 cm
Încărcarea din zăpadă
N zp S
d2
S
d2 d2 2
2000 N/m
t
2
(8.98)
2,55 m
t=3,40 m p
Nz
2000 2,55 3 , 40 17 340 N
Încărcarea din vânt nu se ia în consideraţie deoarece a rezultat sucţiune (v. paragraful 8.2).
Încărcarea utilă este nesemnificativă în comparaţie cu încărcarea din zăpadă pentru calculul popului.
IPOTEZE DE ÎNCĂRCARE Ipoteza de încărcare semnificativă pentru calculul popului esteipoteza 1. p
N1 1,35
p,î p
N 1, 5
p
N1,35 9 z
1,517 126,55
38 340
330,84 N
VERIFICAREA POPULUI
Se aleg popi cu diametrul d =14 cm. C este efortul de compresiune care apare în popul înclinat (fig. 8.6).
(8.99)
92 C
N1p
38330,84
2 sin
2 0,4 25
45095,11 N
C Cr R m cc
CrA
calcul
Acalcul
d
4
Tc
2
3,14 140
2
15
4 1
g perm h 850 b
S
p h 0,95
p
t
393,80 mm
2
d pop
4
1 1 pop
0,95
t d2
1
3,14 0,14
3, 40
4
0,19 00 850 0,25 48
850 67,0 6 24,0 3 941,0 9 N/ m
2000 N/m
(8.100)
2
2
2,82
4800
1
1
3, 40 2,55
2
2
0,80 94 1, 09 0,85 20 00 941, 09 2000
(8.101)
0,834
mTc = 0,9 (lemn tratat pe suprafaţă şi ignifugat) Rcc
9,089 N / mm
2
= f
lf
i i 0,25 d po p
lf
= Cr
0,25 0,14 0,035 m
(8.102)
2,82 m 2,82 0,035 3100
2
3100 80,57
9,089 15 3
C =45
095,11 C N
80,57 75
2
0,478
93,80 0,9 0,4 78 60 91,11 1 N 60
r
N
191,11
8.9. CALCULUL TĂLPII
Verificarea la strivire a tălpii se face cu relaţia: N Qr
(8.103)
în care: , 27 N ; N este încărcarea verticală a popului; pentru popul central N N1p 37 916 Qr – capacitatea portantă a elementelor din lemn masiv cu secţiune simplă, solicitate la compresiune perpendicular pe direcţia fibrelor;
93 Qr
c
(8.104)
Ac Rc mTc mr
Ac – aria de contact dintre cele două elemente (aria reazemului); în cazul concret este aria popului la rezemarea pe talpă –se consideră că popul se îmbină cu talpa cu cep cu dimensiunile 33 cm (v. figura 4.16), deci: 3,14 0,16
str pop
Ac
A
2
0,0 3 0,0 3 0,0 19206 m
4
g perm h 850 b S
p
p
2000 N / m
1
h 0,95
t
2 d pop
4
mpopN
0,95
2
19 206 mm
1 1
t d2
913,17 /
2
2
(8.105)
2
0,80 913,17 0,85 2 000
913,17 2000
0,834
Conform tabelului C.8, anexa C, se face interpolarea între valorile coeficientului , 0,70 şi 0,85. mTc = 0,9 (lemn tratat pe suprafaţă şi ign ifugat) Rcc mr mr Qr
1,956
coeficient 1,6 219
p
N1
N / mm 2
de reazem
0656 0, 9 1,6 1,9
54
096 , 39
N
(8.106)
37 899,48 N
Întrucât
N1p
Qr ,
talpa se poate realiza din lemn de răşinoase.
Rezemarea popului înclinat se face perpendicular pe talpă prin chertarea acesteia (v. planşa 8.1). În acest caz rezistenţa de calcul la strivire sub unghiul a lemnului din talpă are valori intermediare între rezistenţele la strivire paralelă şi perpendiculară pe fibre, determinându-se cu relaţia: c
c
Rc
,
Rc
N/mm2,
(8.107)
Rcc
3 1 c 1 sin Rc
în care: c
este rezistenţa de calcul a lemnului masiv supus la solicitarea de compresiune axială paralelă cu fibrele, în N/mm2 (v. anexa C, tabelul C.8); c R c - rezistenţa de calcul a lemnului masiv supus la solicitarea de compres iune 2 (v. anexa C, tabelul C.8); axială perpendiculară pe direcţia fibrelor, în N/mm Rc
94 - unghiul pe care îl fac fibrele lemnului din talpă cu solicitarea de strivire transmisă din pop; =25,15 (v. figura 8.6 şi planşa 8.1 ); sin = 0,425. Se va determina R şi R [N/mm2] ale lemnului de răşinoase, clasa a II-a de c
c
c
c
calitate, pentru valoarea lui =0,8406, conform tabelului C.8, anexa C. c
Rc
7,218 N/mm
2
şi
c
Rc
= 1,781 N/mm2
În continuare se determină rezistenţa de calcul la strivire sub unghiul a lemnului cu relaţia: c
Rc
c
Rc ,
R 3 1 c 1 sin R c
c
c
7,218
7,218
1 0,4253 1,781
5,847 N / mm2
(8.108)
1
Verificarea la strivire a tălpii în dreptul popului intermediar se face cu relaţia: (8.109)
C Nr
în care: C – compresiunea din popul intermediar, C = 45095,11 N; Nr
c ,
Ac Rc
mTc ;
(8.110)
unde: Nr este capacitatea de rezistenţă a elementului din lemn masiv solicitat la strivire sub unghiul ; m Tc 0,9 (lemn tratat pe suprafaţă şiignifugat); A c A str pop , aria popului la rezemarea pe talpă; popul reazemă direct (fără cep), împiedicarea deplasării realizându-se prin scoabe:
Ac
Nr C
str Apop
3 15
d
2
3,14 140
2
2
15 386 mm 4 4 5,847 86 0, 9 8 0 965 , 75 N
(8.111)
45 095,11 N
Întrucât C Nr = 80 965,75 N, tal pa se poate realiza din lemn de răşinoase.
