Transcript ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII

CONSTRUCŢII
DIN LEMN
VII. CONSTRUCŢII DIN
ELEMENTE PLANE
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII-
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
2
Arcele fac parte din categoria sistemelor constructive plane
cu împingeri şi se pot realiza cu tirant sau fără tirant.
Se utilizează la construcţii civile, industriale, poduri, etc.
Clasificare:
- după schema statică (cu două sau trei articulaţii, cu tirant sau
fără tirant);
Fig. 1: Schema statică şi date constructive la arce cu două articulaţii
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
3
Fig. 2: Schema statică şi date constructive la arce cu trei articulaţii.
- după modul de execuţie (sisteme tradiţionale sau sisteme
moderne)
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
4
Sisteme tradiţionale - caracteristici
Arce cu trei arţiculatii din grinzi drepte
- se realizează din două grinzi cu secţiune simplă sau compusă aşezate
oblic;
-se folosesc pentru deschideri de 6-30 m;
- particularităţile speciale sunt legate de îmbinări, tiranti etc.
Fig. 3: Schemele constructive pentru arce cu trei articulaţii:
a. – din grinzi drepte; b. – din grinzi consolidate (macaz).
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
5
Fig. 4: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu trei articulaţii din
grinzi drepte
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
6
Arce cintre
- se realizează din elemente de tip lamele (in 2, 3 sau 4 rânduri);
- au deschideri mici;
- distanţa dintre arce este de 0,75 – 1,50 m.
Arce cu trei articulaţii din grinzi segment de cerc
- au talpa superioară curbă;
- se realizează cu deschideri mari;
- se realizează din grinzi cu inima din scânduri încrucişate bătute în cuie
sau grinzi cu inima subţire din placaj (h/L=1/30).
Fig. 5: Arce cu trei articulaţii din ferme segment cu inima plină din scânduri
încrucişate sau din placaj exterior, cu tirant sau fără tirant.
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
7
Fig. 6: Construcţia arcelor cu trei articulaţii din grinzi segment cu inima din scânduri
încrucişate bătute în cuie
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
8
Calculul
- se face ca pentru o bară comprimat-încovoiată;
- în cazul îmbinărilor de solidarizare cu tije lamelare (plăcuţe) se calculează
şi numărul acestora;
- se ţine seama de avantajele rezemării parţiale a secţiunii la naşteri şi la
cheie (sub axa grinzii);
- pentru calculul coeficienţilor λ, φ, ξ lungimea de flambaj a arcului lf se ia:
- 0,5 S pentru arce cu două şi trei articulaţii încărcate asimetric;
- 0,6 S pentru arce cu două articulaţii încărcate simetric;
- 0,7 S pentru arce cu trei articulaţii încărcate simetric.
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
9
Diagramele de eforturi pentru arcul cu două articulaţii
Fig. 7: Încărcări uniform distribuite verticale:
a. – deformata;
b.– momentul încovoietor;
c. – forţa tăietoare;
d. – forţa axială
Fig. 8: Încărcări uniform distribuite
verticale şi orizontale:
a. – deformata;
b.– momentul încovoietor;
c. – forţa tăietoare;
d. – forţa axială
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
10
Diagramele de eforturi pentru arcul cu trei articulaţii
Fig. 9: Încărcări uniform distribuite verticale:
a. – deformata;
b.– momentul încovoietor;
c. – forţa tăietoare;
d. – forţa axială
Fig. 10: Încărcări uniform distribuite
verticale şi orizontale:
a. – deformata;
b.– momentul încovoietor;
c. – forţa tăietoare;
d. – forţa axială
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
Sisteme moderne - caracteristici
11
- sunt sisteme realizate din arce încleiate cu deschideri de 20-100 m şi
chiar mai mult;
- au capacitate portantă, rigiditate şi durabilitate ridicată;
- se realizează cu două sau cu trei articulaţii, cu sau fără tirant;
- arcele cu tiranţi reazemă pe stâlpi sau ziduri: f/L=1/6 – au deschiderea
de 20-30 m;
- arcele fără tirant reazemă direct pe fundaţii: f/L=1/2-1/4 – au
deschiderea de 30-60 m şi chiar mai mult (100-120 m) – se realizează cu
trei articulaţii;
- pentru deschideri mari se folosesc arce masive aşezate la 6-9 m interax,
iar pentru deschideri mici arce uşoare aşezate la distanţa de 3-4 m interax;
- realizarea arcelor implică rezolvarea detaliilor de realizare a articulaţiilor
(la cheie, la naşteri), îmbinării cu elementele metalice (tiranţi, piese pentru
articulaţii etc.) precum şi rezolvarea detaliilor de rezemare (pe stâlpi, ziduri
sau fundaţii).
Calculul - se face pentru ipoteza cea mai defavorabilă la
compresiune cu încovoiere în planul curburii, conform prevederilor pentru
barele drepte solicitate la compresiune excentrică, pentru momentul
încovoietor maxim (Mmax) şi forta axială aferentă (Naf ), ţinând seama de
coeficientul de corecţie kcurb subunitar cu care se afectează valoarea σac.
Lungimea de flambaj a arcului se consideră în funcţie de caracteristicile
acestuia şi de modul de încărcare, după cum s-a precizat mai sus. Pentru
valori mici ale momentului încovoietor, arcul se calculează la compresiune
cu flambaj pentru valoarea forţei axiale N care acţionează la ¼ din
deschidere.
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
12
Fig. 11: Scheme constructive
pentru arce încleiate cu două
articulaţii şi cu trei articulaţii
cu tirant sau fără tirant
Fig. 12: Construcţia arcelor
încleiate cu trei articulaţii
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
13
Fig. 13: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu trei articulaţii din
lemn lamelar încleiat
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
14
Fig. 14: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu trei articulaţii din
lemn lamelar încleiat
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
15
Fig. 15: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu trei articulaţii cu
tirant
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
16
Fig. 16: Variante constructive
pentru realizarea îmbinării
rigide la arce cu două articulaţii
Fig. 17: Variante constructive pentru
realizarea articulaţiilor la cheie
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
Fig. 18: Modul de realizare a nodului de reazem
17
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
Arce cu zăbrele
- se pot realiza din ferme segment cu tălpi drepte sau curbe.
Fig. 19: Arce cu trei articulaţii din ferme segment cu tirant şi fără
tirant
18
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
19
Fig. 20: Schema constructivă a unui arc cu trei articulaţii din ferme poligonale de 26 m
deschidere
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
20
Fig. 21: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu zăbrele cu două
articulaţii din lemn lamelar încleiat
- ARCE CU DOUĂ ŞI TREI ARTICULAŢII -
21
Fig. 22: Schema constructivă şi detalii caracteristice pentru un arc cu zăbrele cu trei
articulaţii din lemn lamelar încleiat