Indrumator Proiectare Hala Metalica [PDF]

Zitiervorschau

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Indrumitor de proiectarehall metalicl

I

TEMADE PROIECTARE Hald metalicd de tip cadru cu inimd prind. METODAI Calculul conform SR EN lggLl cu normativur . . $ se proiecteze,in conformitate sR EN lggi'-l-I: Proiectarea structurilorde o,ter,structurade rezistenlda il;i ;;L metariceindustriare,cunoscAnd urmdtoarele dateprincipale de proiectare: . Sectiunea transversatd a cadrului conform fig.T.1; . OtelS 235; o Lungirnea halei:10traveiX6.0m =60.0m. se vor respectanormeleeuropene

refejtoarela evaluareaacfiunilor,ipoteze incircare de sicaracteristicire o.teturiloi iiii; Eruroozb-r-ldirjb+1. tEr.rrsgojEr.r

Fig 7.1

l. Evafuareaac{iunitor(incircirilor} 1.1.inedrcdri permanente - ?nvelitoare gi pane:gr = 0.30kN/m2 Pentruun cadrucurent: 9 p=0 .30.6.0=1.8k N /m

1.2. Acliuneavdntufui (SR EN 1991'1a;NP'082'04) terenuluise determinicu rela[ia: Presiuneavintuluitainal[imeaz deasupra w(z)= q,",'c"(z)'co unde: - Q,"r- presiuneade referinlia vAntului; terenului; - c"(z) - factorde expunerela inilfimeaz deasupra pentru gi de pfesiune(c*- pentrusuprafeleexterioare Cpi- cp- coeficientaerodinamic suprafefeinterioare). Presiuneade referinld avdnd50 ani interval Presiuneade referinfi a vintului, mediati pe-10 minute' poateevaluain funclie de mediude recurenii rzot"pr6oauiritat"anlara de oebigire)se vitezade referinti'sause poatepreluadin Hartade zonare' pentruzona cluj, piesiuneade referinlda v6ntuluieste: Qret= 0'4 kPa

FactoruldeexPunere Factorulde expunerec"(z) estedatde relalia: .

c"(Z)= cn(z)'c,(z)'c,(z) unde: - cn(z)'factorde rafali; - c,(z)- factorde rugozitate; - c,(z)- factortoPografic. pentru zon|urbani cu densitateredusi de construcfii,pentruo indllimedeasupra c,(z)= 1'0,se obline: terenuluiz = I m gi considerAnd c" (8 )=1 '4 ie nlii aerodinamici Coefic unghiu construcfiei, depindde geomelrig9i dimensiunile Coeficienliiaerodinamici oe rujozitateisuprafeleiterenuluilabazaconstrucliei,etc' de atacal vantulii, Per4i

-tegoria

de: Coeficien[iide presiunese stabilescpentrudiferitezoneale construcfieifuncfie o --rh raoortul9 t

[d>e lb l ,u e a z u l .{0 .t" u n d e :€ =I run{zn

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in acestcaz,figura1: 106

* =+=3. 43s i d= 24m > e = 1 4 m= mi n { l ;= l l

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Directia\

vantu@ ,/

Fig.t

Se obfine:

c*(D) = +0.7.

co"(E)= -0.3

Acoperis . Acoperigulcu doui pante se divizeaziin zoneleprezentatein figura2, iar din tabel nzultd coeficienliipresiunilor(in acestcaz suctiuni).

1o,7

VAnt -3-=ET

l.4m Ftg.2

Pentruuncadrucurent, coeficienfiiaerodinamicisunt prezentafiin figura3.

FU.3 Pentru: grei= 0.4 kPa gi c"(8)=1.4.

pentruuncadrucurent:

lnA

se ob{in incircirile(acfiunite)din v6n

rN= gu .c .\z).c o".\ = 0.4.1.4.6 $ .s p"= 3 36 .gr kN Imi in figura4 seprezintiincircirileunuicadru transversalcurent produse de acliunea rintului.

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Incarcaridin vant

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Fig.4

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1.3. Acfiuneazipezii (SRFl, t99i-i-3:ZM5; CR 1-1.9-2005) valoareacaracteristicd a incircirii din zdpaddpe acoperi$,s* , se determindcu rela{ia: sr = Fi .C" . C, .so.,,

unde: - so.rr- valoareacaracteristicia incdrciriidin zlpaddpe sol; - p,- coeficient de formdpentruincircareadinzipadi pe acoperig; de expunere - ce - coeficient al amplasamentului construcfiei; - Ct - coeficienttennic. Valoareacaracteristicd a incircdriidinzipadi pe sol,pentruzonaClujeste: So .r= 1'5 kN/m'?

Pentruexpunereparlial5Ce=1.0,iar pentruacoperiguri cu termoizolatii uzuale coeficientul termicCt=1.0. heficienlii de formd Distribufiacoeficienlilor de forml Fr gi p. pentru?ncdrcarea din z6padi pe acoperigurile cu douSpanteestedati in figura5. Pentrua = 4.76 (respectiv: 0" < a < 30'), se obfine: - Pr=0'8 (o/30)=0.93 - Pz= 0.8+0.8

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F,9.5

in acestcaz,pentrutraveel=6.0m,rezuftii: zt : V,t.zo.r-l = 0.8.1.5.6.0= 7.2kN/rn = 8 .3 7kN/m z z = I t z .z o . x- l = 0 .9 3 .1 .5 .6 .0 Se obtin ipotezelede incdrcareprezentate?nfigura 6. 7.2|(N/m EJt tN/m

3,5XPr6 3.37kN/m

&Ekilrnr

Ftg.6

1.1.Evaluarea forlei seismice(PtN/2Ur6) Conformnormativului pct.4.4.3.1.,funcliede regularitarea P100/2006 structurii(in pfan gi elevafie),structurade rezistenEa constru4ieise incadreazein unul din cele 4 ca?uri,indlcdndu-segi simpfificareade calculadmisd(modelplan sau spatial),calcul ebsth liniar (cu forfi laterald echivalent5sau analize modali), precum 9i precizia fac'toruluide comportare. Pentruconstrucliaanahzatd(halt partercu I deschidere) careprezintdregularitate in pfangi pe vertical6,se propuneefectuareauneianalizede cadruplan,?ncare influenta seisrnuluia$pra constnrctieise poateobfineprin Tncdrcarea sistemuluistructural,cu o tor.tiihteralii de proiectare(fo(i statici echivalenti). Fo(a tiiietoare la baz5, corespunzetoare moduluipropriufundamental,pentru fiecaredirecth orizontali principall,se determinlcu formulaurmatoare: l{n

Fn=y r.S o(l ).m.f unde: - lt - factoruide importanld (y, =1,0-pentruclfldiride tip curental construcliei clasade importanta. lll); S.(T,) - ordonata spectruluide proiectare,corespunzatoareperioadei fundamentale T,; - pentruCluj-Napoca: - Tc = 0'7s - ?s= 0'08'9 - Te= 0'07s - pentruTg>T>TB spectruldeproiectare arevaloarea: s"(T)=a^B(T)=o.o8'a.2'75 q 'q - I - perioadapropriefundamentald de vibra{iea clldirii in planulce confine direcliaorizontald considerati ; =0,085.6t'o =0,32s(veziP100n}Aianexa T,=CrH3/4 8.2.) - m - masatotal5a clidirii; - I - factor de corec{iecare fine searnade contribufiafiecirui mod propriu fundamentalprin masamodaldefectiviasociatiacestuia, alecdruivalorisunt: daca s T" sicladirea aremaimultdedouaniveluri I l, = 10,85 situatii lfOO- incelelalte in acestcaz:L= 1.00 (cladirecu un nivel) - q * factorulde comportare al structurii, iar valoarealui se stabilegte funcliede tipul structuriigi capacitatea acesteia de disiparea energiei; Pentrustructurimetaliceparter,tip cadrucu o deschidere, necontravantuiti, cu st€lpiarticulali?n gi clasadeductilitate fundafii M (medie)q = 2,0. Dupi efectuarea inlocuirilor se oblineurmitoarea forlaseismicdla bazastructurii: 0'31. T_3.m.1.0 Fo= {00.0,089 = g.rn= 0,0gg. G q 2,5

Pentruo traveecurentisuprafa{a construitd este: = 144mp S = 6,0x24,0 Avdndin vederesec{iunea elementelor structurale cu carese pornegteln calculul static,se poateevaluagreutatea propriea structuriide rezistenti,dupi cumurmeazi: - greutate st6lpi:2 buc.x 6,0m x 110Kg/m= greutate grinzi: 1buc.x24,10m x 100Kg/m= - greutatepane:14buc.x 6,0x 7 Kg/rn= - greutateriglede perete:I bu_c, x 6,0q x 7 Kg/m= - greutatecontravdntuiri: cca.24,1m x 6mx b Kg/mp= - greutatepanourisandwich pentrupere[i: 6,0mx 6,0mx15Kg/mp= gregtate panourisandwich pentruacoperig: 25mx6,0mx15 Kg/mp= - greutate zdpddi(1S0x 0.8x 0.4 *50 Kg/mp): 25 m x6,0 m x50 Kg/mp=

1320Kg 2410Kd Sg0Kg 340Kg 730Kg b40Kg 2250Kg 7500Kg

greutSlite in tabelul 1 sunt prezentate evaluatepentrucalcululfo(ei , centralizat seismice. i Tabelull

Naturaincircirii Elementestructurale(orinzi.sUlloi) Elementestructurale secundare{oane.riole.contravantuid)

Greutatetotalt tKql

GreutateI mp fKq/moI

3 730

26 12

1 660 2794 7 500

Elementede lnchidere lncircare din zApadd

TOTAL

15 680 kq

19

52

109 kq/mo

Rezultdfortaseismicdasociatiiunuicadrutransversal: = 1380daN= 13,80kN Fo= 0,088.G= 0,088.15680 Avind in vedere distribuliamaselorin structurdse propuneefectuareacalculul staticin grupareaspeciald,cu considerarea fortpiseismice la nivelulnodului(rigld- st6lp), cu valoarea: S=!=6 .90k N 2 1.5. Combi narea(gruparea) acliunilor par{ialide siguranld Coeficienli gi combinare(grupare) - Yerna"= 1.35 - Ycam- 1.0 ,

- Y o= 1 ' 5 0 - Yo = 0.70 (zipadi, vAnt) - Yuo= Yur= 1.0 - Yz = 0 ' 4 Combinarea ac{iunilorpentru stdritimitd uttime (ULS) 101: 102: 103: 104: 105:

y o r.n G+T o Z =1 ,3 5G+1 .50Z W = G+1 .5 0W T e miG+yo n y e ,*, G +T a Z +yo Y o W=1.35G+ 1.S02+ 1.0SW

TermG+yoZ+yoYoW=ffi y e,n *G+yo W +yo Y o Z =1.35G+1.50 W +1.0S2 1 0 6 : I c ,n ,n G+yo W+yo V " Z =G+1.50W + 1.052 1 0 7 : T c'n G*A E . +Y rZ =G+ A rr +A.42

112

unde: G - ac{iunipermanente; Z - acliunidin zdpadi; W - ac{iunidinvAnt; Aer - ac{iuniseism

Combinareaacliunilorpentrustdrilimit| de seruiciufStS) 201: G+Z 202: G+W

2. Analiza globali 2.1. Calculul factoruluide amplificaft a", pentrustdfpigi rigld(fig.7gifig.8). Se propunsecfiunile Pentru a evalua susceptibilitatea (sensibilitatea) cadruluitransversalfa{i de efectelede ordinulll, se calculeazdcoeficientul de amplificarec", din combina{iade incirciri careconducela efortulaxial maximin stdlpi,respectiv combinalia: 101: y c * oG+TaZ=1 . 3G5 + 1 . 5 0 2 Dinaceasticombinatie a rezultat: u", =26'4>10 Prinurmarerezultici se poateutilizaanalizade ordinulI a structurii. STALP:

600x10

Ofel:S 235 A = 140cm2 lv = 9' 491' 10ocma Wv..r= 2966cm3 Wrp,= 3380cm3 iv =26cm

F+{ lz

l, =2672cmo i" = 4.4 cm l, =2.562' 106cm 6

Fig.7

tt?

nrorA: O{el:S235 A = 128cm2 lv = 9.131' 10acma Wv."= 2853 cms Wrpr=3200cm3 iy =26'7 cm l, = 2669 cma i. = 4'6 cm l,=2.562.100cm 8

F-+t{ lz

Fig.S

2.2. lmperteeliuni Pentrucadrul cu nodurideplasabile (firi contravdntuiri ale cadrului),sensibilla flambaj, trebuie luate in considerareefucteleimperfediunilorcu ajutorulimperfecfiunii echivalente, subformauneiabateriinilialede la verticald. Abatereaglobali inigaldde la axaverticalieste: {=0o 0h ot

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Tabelul2

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Profil IPN

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* Tonajminimgi condiliide livrarela inlelegere beneficiar-producitor trebuiesi apa(indClasei1 sauClasei2 0 PentruWorsecliunea - pantatSlpii: 14 %

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Tabelui2 (continuare)

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Tabelul9

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1.0000 0.9?35 08504 0.7't93 0"7100 0,6431 0.s?97 0.5t08 o{6?1 0.4189 9.r762 0.3t85 0.3055 0.7]66 Q.2SL2 0.!28e 0.20t3 0,| 920 0.1765 0 r63n 0.150s 0.r399 0.t302 0.I?lrl 0.1134 0.r06! 0.w97 0.0937 0.088?

1 83

ANEXA5 CALCULLA COMPRESIUNE CUINCOVOIERE (AnexaA din SREN{993 Metodal- Factoride interactiune i.rr-rl Fariod de intera{iune

botazs d€ cdol Caracterislhi€actico ab s€clhrnlq Cardsi:lici ilas{hs ab sactlunilff Cbr 3. Cl$a4 Chse l- Clasa2

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184

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penbusoqimilehansvprsaloCtasa 1,2gi3

penrrrssqtunitsfiansrrersab chsa 4

Nsr N*t N.,,r

= fu49 critlcddenansai Brir Inorruks drry6axay-yln dornniul ahstk. = fi046criliceds f,ansaj pir tncouoinra drpd axaz-zhrdomnM da$ic. = forlAcrifidl de flarnbajprh risucirsIn dsn€niulalastie,

h

= rnonentde lnslie la r&uctreSair*-Venfll

t

= rysrrxnl da in€rlb la frcovniene ttrraportcu al(ay-y.

185

TabelulA.2

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C*n =Q?9+ Oflry, +Q36(yr-0J$*

"-,,=r*ffi-l* t{g (r}mqncnt min iltgs*

F,l egesl$fi

:;"

-,-=

18 6

Irta

ru*ng tod h rngutbiei

(AnexaB din SR EN 1993- 1-l). Metoda2-Factoride interacliune Elementecarenu sunf sensibilela deformatiiledin rdsucire

TabelulE.l lpoer de cdcul Farbddr irderadiune

Tlfn ti de gaqiuni

a

ScdiuneI s€qiuni hrbrrhrtr

kv.

k?y

Caractsiclici alEeticeab se{iunibr Oara3, Clara4

c*[r*uo.,#*j

Camebflsticipl.stice ale gecliunikrr Oasa 1, Oaga2

c*[r*F,-n"rffi*J u"-[,.'.'di*]

rpclaE.dd?

sc-[r-o.ur#J

S€cFuru| aediuni trbuhn rudslgdam

kz

0,6le"

0,8k,

o'8 ho

$e4iuneI se{uni trbulffs

ncbnguhru

$ectiuniI

c.,[r*aei"o#*J ku

8€4iuni tubuhrt rectargulare

..*[r.*6##

c-[r*ft,-0,2H3?* J

."*[r*o,t*#

Pen$urocfitnileI rau H cagi pnku profileletubtdrrcrcclangularu 3rpusela lnevoierepeo singurldk€clb,s€ porb luak, = g.

me axiali fi

187

Elementesensfbile la deformatiile dtn rilsucirc

TabelulB.2 lpffidc6ltrd

Facbrlde r|Itrql'|l

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188

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