25
CONSTRUCŢII DIN LEMN VIII. STABILITATEA SPAŢIALĂ A COSTRUCŢIILOR DIN ELEMENTE PLANE - CONTRAVÂNTUIRI-

Contravantuiri-lemn

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Contravantuiri-lemn

CONSTRUCŢII DIN LEMN

VIII. STABILITATEA SPAŢIALĂ A COSTRUCŢIILOR DIN ELEMENTE

PLANE

- CONTRAVÂNTUIRI-

Page 2: Contravantuiri-lemn

- CONTRAVÂNTUIRI - 22

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.

Page 3: Contravantuiri-lemn

- CONTRAVÂNTUIRI - 33

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.

Page 4: Contravantuiri-lemn

44

Fig. 1: Modul de dispunere a

contravântuirilor la construcţii realizate

din elemente portante plane.

- CONTRAVÂNTUIRI -

Page 5: Contravantuiri-lemn

55

Fig. 2: Scheme de principiu privind contravântuirea spaţială a structurilor realizate din elemente

portante plane.

- CONTRAVÂNTUIRI -

Fig. 3: Modul de prindere a

contravântuirilor.

Page 6: Contravantuiri-lemn

66- CONTRAVÂNTUIRI -

Fig. 4: Contravântuiri orizontale şi înclinate la construcţii cu schelet portant.

Page 7: Contravantuiri-lemn

66- CONTRAVÂNTUIRI -

Fig. 5: Contravântuiri orizontale şi înclinate la construcţii cu schelet portant.

Page 8: Contravantuiri-lemn

77- CONTRAVÂNTUIRI -

Fig. 6: Modul de dispunere a contravântuirilor la construcţii cu schelet portant format din cadre cu două sau trei articulaţii.

Page 9: Contravantuiri-lemn

CONSTRUCŢII DIN LEMN

IX. STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN

Page 10: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 11

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.

Page 11: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 22

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.

Page 12: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 33

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.

Page 13: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 44

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.

Page 14: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 55

Fig. 2: Suprafeţe cilindrice.

Page 15: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 66

Fig. 3: Suprafeţe cilindrice.

Page 16: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 88

Fig. 6: Îmbinarea de reazem la suprafeţe cilindrice.

Page 17: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 77

Fig. 4: Suprafeţe conoidale.

Fig. 5: Sisteme de îmbinare.

Page 18: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 99

Fig. 7: Suprafeţe hiperbolice.

Fig. 8: Realizarea suprafeţelor hiperbolice.

Page 19: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1010

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

Page 20: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1111

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

Page 21: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1212

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).

Page 22: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1313

Fig. 13: Tipuri de lamele:a – din lemn obişnuit; b – din lemn încleiat;

c – cu secţiune compusă din lemn şi placaj de construcţie.

Fig. 14: Bolta lamelară cilindrică cu:

a – reţea dreptunghiulară;b – reţea rombică.

Page 23: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1414

Fig. 15: Construcţia bolţii lamelare cu reţea rombică şi detalii de îmbinare în noduri cu şuruburi (buloane)

Page 24: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1515

Fig. 16: Scheme de principiu pentru cupole geodezice.

Fig. 17: Sisteme de îmbinare în noduri la cupola geodezică

Page 25: Contravantuiri-lemn

- STRUCTURI SPAŢIALE DIN LEMN - 1616

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.