Transcript Curs 11

CONSTRUCŢII
DIN LEMN
VIII. STABILITATEA SPAŢIALĂ A
COSTRUCŢIILOR DIN ELEMENTE PLANE
- CONTRAVÂNTUIRI-
- CONTRAVÂNTUIRI -
2
Structurile portante din elemente plane se calculează pentru
încărcări a căror direcţie de acţionare coincide cu planul
structurii.
Pentru preluarea încărcărilor orizontale
(vânt, seism),
trebuie prevăzute contravântuiri care împreună cu elementele
structurii să formeze un sistem rigid.
Contravântuirile se pot amplasa atât în planul acoperişului cât
şi în planul pereţilor longitudinali şi frontali.
La acoperişurile cu tavan, contravântuirile se pot amplasa în
planul tavanului.
Contravântuirile din planul acoperişului se dispun, de regulă,
la capetele construcţiei.
În cazul construcţiilor închise, când acoperişul este realizat
din grinzi fără luminator sau alte elemente de acest fel,
verificarea la vânt nu este necesară: vântul produce sucţiuni:
se verifică astereala.
- CONTRAVÂNTUIRI -
3
Încărcarea din vânt care acţionează transversal este preluată
de scheletul structurii principale de rezistenţă a clădirii
formată din pereţi portanţi, cadre, arce etc.
Încărcarea din vânt care acţionează longitudinal este mai
greu de preluat: de pereţii longitudinali.
Preluarea încărcării din vânt de către contravântuiri dispuse
în planul acoperişului:
la cele două capete;
în câmp, dacă e cazul (la mijlocul acoperişului).
La cadre şi arce fără tirant se dispun contravântuiri şi în
planul pereţilor: sistem spaţial.
Alcătuirea contravântuirilor:
din dulapi, rigle din lemn;
din tiranţi de oţel lat sau rotund.
- CONTRAVÂNTUIRI -
4
Fig. 1: Modul de
dispunere a
contravântuirilor la
construcţii realizate
din elemente portante
plane.
- CONTRAVÂNTUIRI -
Fig. 2: Scheme de principiu privind contravântuirea spaţială
a structurilor realizate din elemente portante plane.
5
Fig. 3: Modul de prindere a
contravântuirilor.
- CONTRAVÂNTUIRI -
6
Fig. 4: Contravântuiri orizontale şi înclinate la construcţii cu schelet portant.
- CONTRAVÂNTUIRI -
6
Fig. 5: Contravântuiri orizontale şi înclinate la construcţii cu schelet portant.
- CONTRAVÂNTUIRI -
7
Fig. 6: Modul de dispunere a contravântuirilor la construcţii cu schelet portant format din
cadre cu două sau trei articulaţii.
CONSTRUCŢII
DIN LEMN
IX. STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
1
Spre deosebire de sistemele plane, cele spaţiale au avantajul
că distrugerea unui element din structură nu poate să ducă la
dărâmarea întregii construcţii, deoarece se realizează o
redistribuire a eforturilor în celelalte elemente ale structurii
legate spaţial cu elementul distrus.
Distrugerea se poate produce din cauza unor deformaţii mari,
care duc la deformarea formei geometrice generale a
construcţiei.
Folosirea construcţiilor spaţiale din lemn este raţională în
următoarele cazuri:
–
–
–
–
la construcţii cu deschideri mari când se urmăreşte utilizarea
întregului gabarit al construcţiei;
la construcţii cu împingeri, când se urmăreşte ca împingerea să
nu fie transmisă concentrat ci distribuit;
la construcţii cu destinaţii speciale (hangare) când sunt necesare
porţi în pereţii longitudinali;
la acoperişuri pentru clădiri de formă circulară, pătrată sau
poligonală de tipul cupolelor şi bolţilor.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Clasificare:
după forma în plan:
dreptunghiulară;
poligonală;
circulară.
–
–
după forma geometrică:
•
•
•
bolţi cilindrice;
bolţi întretăiate;
pânze poligonale.
după modul de alcătuire constructivă:
•
•
•
•
•
•
•
bolţi membrane subţiri (cu sau fără nervuri);
suprafeţe cutate cu nervuri;
bolţi lamelare;
cupole membrane;
cupole lamelare;
cupole din arce cu trei articulaţii;
cupole geodezice.
2
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
3
Bolţi membrane – sunt cu pereţi subţiri din straturi suprapuse
din scânduri îmbinate cu cuie sau clei.
După forma geometrică pot fi:
cilindrice sau întretăiate;
cu sau fără nervuri.
Suprafeţe cutate – realizează acoperişuri de formă poligonală
cu deschideri de 10-30 m.
Bolţi lamelare – sunt construcţii spaţiale alcătuite din
elemente prefabricate tipizate din lemn ecarisat (dulapi)
aşezate după două direcţii.
Pe acelaşi principiu se pot realiza bolţi lamelare întretăiate şi
cupole lamelare;
Se realizează construcţii cu deschideri de 12-80 m.
Cupole membrane – sunt alcătuite din câteva rânduri de
podini inelare încrucişate din scânduri fixate prin cuie sau
încleiere.
Se realizează construcţii cu deschideri de 12-35 m.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
4
Cupole din elemente plane – sunt realizate din arce cu trei
articulaţii cu zăbrele sau cu inima plină;
Cupole geodezice – sunt realizate din bare cu dublă curbură
care lucrează la eforturi axiale.
Se realizează construcţii cu deschideri de 60-100 m.
Fig. 1: Suprafeţe cutate.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 2: Suprafeţe cilindrice.
5
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 3: Suprafeţe cilindrice.
6
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 6: Îmbinarea de reazem la suprafeţe cilindrice.
8
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
7
Fig. 4: Suprafeţe conoidale.
Fig. 5: Sisteme de îmbinare.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
9
Fig. 7: Suprafeţe hiperbolice.
Fig. 8: Realizarea suprafeţelor
hiperbolice.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 9: Cupola membrană cu nervuri şi arce de rigidizare:
1 - arce de rigidizare; 2 - nervuri; 3 - podină inelară; 4 - podină oblică;
5 - inel superior; 6-inel inferior de reazem
10
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
11
Fig. 10: Schema şi detaliile constructive caracteristice unei cupole realizate din arce încleiate:
1 - arce încleiate; 2 – pane inelare; 3 - podină radială; 4 - podină oblică;
5 - inel superior; 6-inel de reazem
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
12
Fig. 11: Construcţia bolţilor
membrane subţiri:
1 – astereală longitudinală inferioară;
2 – astereală înclinată;
3 – astereală longitudinală
superioară; 4 – nervuri de rigidizare;
5 – arcul fronton.
Fig. 12: Sisteme cu bolţi membrane
întretăiate (închise).
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 13: Tipuri de lamele:
a – din lemn obişnuit;
b – din lemn încleiat;
c – cu secţiune compusă din lemn şi
placaj de construcţie.
13
Fig. 14: Bolta lamelară cilindrică cu:
a – reţea dreptunghiulară;
b – reţea rombică.
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
14
Fig. 15: Construcţia bolţii lamelare cu reţea rombică şi detalii de îmbinare în noduri cu şuruburi
(buloane)
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
Fig. 16: Scheme de principiu pentru
cupole geodezice.
15
Fig. 17: Sisteme de îmbinare în
noduri la cupola geodezică
- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN -
16
Fig. 18: Comportarea cupolelor geodezice sub acţiunea greutăţii proprii, zăpezii şi a vântului:
a. – vedere în plan; b. – vedere în perspectivă; c. – repartiţia coeficientilor de presiune din
vânt; d. – deformata sub acţiunea greutăţii proprii şi zăpezii; e. – deformata sub acţiunea
greutăţii proprii, zăpezii şi a vântului.