Construcții metalice

B. 2.Componenţa carcasei şi scheme constructive ale ei.

Elementul de bază portant al carcasei îl constituie cadrul transversal alcătuit din stîlpi ancoraţi în fundaţie şi rigle legate rigid sau articulat de stîlp.O carcasă este reprezentată prin deschidere şi travee. Pe rigle reazimă construcţiile învelitorii. Rigiditatea şi stabilitatea elementelor carcasei în plan vertical de acţiune a sarcinilor gravitaţionale este asigurată prin contravîntuiri şi legături dispuse cum în planul acoperişului aşa şi în planul stîlpului.

În hale cu o singură deschidere fermele se prind rigid de stîlpi pentru a asigura o rigiditate sporită la forţe orizontale.Stîlpii se socot ancoraţi în fundaţie în planul cadrului, iar din planul cadrului articulat.Însă se pot utiliza scheme constructive la care stîlpul din mijloc este legat rigid în fundaţie iar cei mărginali articulat.În acest caz stîlpul din mijloc se proiectează cu osecţiune spaţială

În hale cu mai multe deschideri se pot folosi scheme constructive cu ferme prinse articulat de stîlpi. În afară de aceste elemente în componenţa carcasei obligatoriu mai întru construcţia paiantei de capăt, înunele cazuri în lungul clădirii sunt platformele, scările şi alte elemente a constr. La halele cu traveele de aceeaşi mărime pe toate şirurile de stîlpi se utilizează scheme constructive cu cadre transversale pe care se aşează grinzile de rulare şi construcţiile învelitorii.

Această schemă se utilizează pentru clădiri fără iluminatoare , doar cu iluminator longitudional, cu pod rulant şi fără.Se utilizează pe travee mici ( 6,12).La necesitatea traveelor mari pe toate rîndurile se utilizează schema constr. cu iluminator longitudinal construcţia cărora suportă o parte din sarcina acoperişului. În acest caz construcţia iluminatorului se sprijină pe ferme, iar pe ele se sprijină panele învelite care se aşează paralel cu fermele.

Schema pentru hale cu deschideri (12-24m)şi înălţimi mici ale clădirii (5-8m) fără poduri rulante şi cu poduri rulante cu capacitatea de ridicare pînă la 20t cu iluminatoare longitudinale şi fără. Se utilizează schema constructivă din cadre închise. Aceste cadre se proiecteză cu schema fără articulaţii cu tirant. Secţiunea cadrului se proiectează din profile U şi foi ondulate. Grinzile de rulare se sprijină pe consolă sau pe estacade uşoare. Pentru clădiri cu travee mari pe şirurile din mijloc se utilizează schema constructivă cu ferme sub căpriori, care se aşează pe rîndurile din mijloc şi pe dînsele fermele acoperişului.

Schema constructivă diferă şi după modul de legătură a fermelor cu stîlpii.Legătura poate fi rigidă sau articulată. Nodul rigid poate suporta şi transmite momentul încovoietor. Deplasările nodului de la sarcina orizontală sunt mici în acest caz în schemele de calcul nodul de sus se consideră rigid.

Se utilizează astfel de scheme cînd apare necesitatea de a avea o carcasă cu o rigiditate mare la clădiri înalte înzestrate cu pod rulant, cu regim de funcţionare greu şi foarte greu. În celelalte cazuri se utilizează scheme constructive cu legătură articulată.

La halele industriale cu mai multe deschideri cu aceiaşi înălţime sarcinile orizontale sînt reluate de mai mulţi stîlpi şi legătura lor va fi articulată.

La clădirile cu mai multe deschideri cu înălţimea diferită se utilizează scheme constructive combinatela care unele ferme se leagă rigid altele articulat. Stîlpii se socot ancuraţi în fundaţie în planul cadrului, iar din planul cadrului articulaţi.

Însă se pot utiliza scheme constructive la care stîlpul din mijloc este legat rigid, în fundaţie, iar cei marginali articulat. În acest caz stîlpul din mijloc se proiectează cu o secţiune spaţială. Se urilizează astfel de scheme pentru clădiri cu degajări mari de căldură.

B.3. AMPLASAREA STÎLPILOR ÎN PLAN. ROSTURI DE DELATARE.

Stîlpul se proiectează în plan ţinînd cont de factorii tehnologici şi economici. Amplasarea trebuie să fie concordată cu dimensiunea şi aşezarea utilajului tehnologic.Aşezarea lui depinde de circulaţia producţiei.În planul orizontal stîlpii se plasează pe axe paralele. Stîlpii se aşează în reţele modulare. Pentru dimensiunile în plan se foloseşte modulul 60 M=6cm. Deschiderele se iau de 12, 24 36, şi 42m, iar traveele de regulă 6 sau 12m. Se alege mărimea traveei prin comparaţia variantelor din punct de vedere economic.La frontoane stîlpii se dezaxează cu 500mm înăuntrul clădirii pentru formarea colţurilor clădirii cu elemente standarte.

La clădirile lungi în carcase pot apărea tensiuni suplimentare de variaţia a temperaturii. În aceste cazuri pentru a nu ţine cont de aceste tensiuni suprafaţa clădirii se împarte în blocuri cu ajutorul rosturilor transversali şi longitudinali.Cu cît stîlpii sunt mai departe de mijlocul halei cu atît mai mult ele se înconvoaie.Temperatura produce modificări a lungimii elementelor carcasei mărimea acestor modificări depinde de modul cum e aşezată construcţia în aer liber sau adăpostită, hala e încălzită sau neîncălzită.

Pentru eforturile mari necontrolate distanţele maxime între rosturi nu trebuie să depăşească:

Lungimea maximă a halei între două rosturi:

-hale încălzite 230m

-hale neîncălzite 200m

-estacade 130m

Lăţimea maximă între două rosturi:

-hale încălzite 150m

-hale neîncălzite 120m

-estacade 100m

Rosturile de delatare transversale se formează prin dublarea cadrului transversal, stîlpii cărora se dezaxează în ambele părţi cu 500mm. Rosturi longitudinale se formează între deschideri pe 2 şiruri de stîlpi sau pentru aşezarea riglelor cadrelor mobile pe stîlpi a unui sau a ambelor capete cilindre, sau alte dispoziţii. În primul caz se întroduc o axă suplimentară longitudională la o distanţă de 1500 mm de la axele de bază.

La aşezarea reciproc a2 deschideri între dînsîle se lasă un rost de 1000mm.

B.4.Alcătuirea cadrelor transversale. Elementele structurii de rezistenţă

Se începe cu stabilitatea dimensiunii de bază a elementelor constructive. Alcătuirea cadrelor cu odeschidere şi mai multe.

Gabaritele verticale depind de procesul tehnologic şi se determină cu distanţa de la nivelul pardoselei pînă la capul şinei de rulare şi cu distanţa de la capul şinei de rulare pînă la talpa inferioară a fermei h2.Aceste două dimensiuni ne dau în sumă înălţimea utilă a halei h. Dimensiunea h2 depinde de gabaritele podului rulant h2=hp+100+a

hp- înălţimea podului rulant se ia din standartele pentru poduri rulante.

100-rostul minim dintre cărucior şi grinda acoperişilui

a=200-400mm în dependenţă de dischiderea halei.

Valoarea h2 se multiplică cu 200. h=h1+h2; h-multiplu cu 1200mm.

Înălţimea l2 ărţii superioare a stîlpului l2=h2+hgr+ht unde:

hgr- înălţimea grinzii de rulare;

ht-înălţimea şinei de rulare.

Înălţimea părţii de jos a stîlpului sub nivelul grinzii podului rulant l1=h-l2+h3 unde: h3-cota de jos a plăcii de reazem a bazei stîlpului