dubina unirom

5/27/2018 Dubina Unirom

1/15

STRUCTURI METALICE UOARE PENTRU CONSTRUCIA DELOCUINE I SPAII ECONOMICE

Dan Dubin1, Viorel Ungureanu2

Rezumat

n prezent, barele cu perei subiri formate la rece sunt din ce n ce mai folosite ca elementestructurale. n comparaie cu elementele realizate prin laminare la cald, exist avantajesemnificative ale acestor elemente dar, totodat, apar i cteva probleme structurale particularedatorit zvelteii seciunilor, ceea ce impune limite n folosirea lor la structuri cu ncrcri idimensiuni mari sau cldiri amplasate n zone seismice. Lucrarea prezint patru sistemestructurale distincte: (1) structuri pentru case cu montani verticali dei (Wall Stud HousingStructures WSHS); (2) sistem modular cu montani verticali dei (Wall Stud Modular System WSHS); (3) structurn cadre de tip hal(Hall Type Framed Structure HTFS), (4) structurncadre pentru supraetajri (Penthouse Framed Structure PFS). Aceste sisteme structurale au fostrealizate n Romnia, care este un teritoriu seismic i care este caracterizat prin ncrcri dinzpadmari. n lucrare sunt prezentate structurile principale de rezistena i detalii caracteristicecelor patru tipuri de sisteme.

1. Introducere

n prezent, barele cu perei subiri formate la rece sunt din ce n ce mai folosite ca elementestructurale. n comparaie cu elementele realizate prin laminare la cald, exist avantajesemnificative ale acestor elemente dar, totodat, apar i cteva probleme structurale particularedatorit zvelteii seciunilor, ceea ce impune limite n folosirea lor la structuri cu ncrcri idimensiuni mari sau cldiri amplasate n zone seismice.

Barele cu perei subiri formate la rece prezinturmtoarele avantaje n industria de construcii[1]:

Profilele formate la rece pot reprezenta o soluie economic pentru ncrcri i/saudeschideri mici i mijlocii; Formele seciunilor transversale neuzuale se pot obine uor i economic prin formare la

rece, conducnd la un raport rezisten/ greutate foarte bun; Se obin elemente cu seciuni care pot fi coletate, conducnd la dimensiuni de expediere

i transport reduse; Prezintun foarte bun raport rezisten/ greutate; Posibilitatea de a realiza componente prefabricate in serie mare: panouri de perete,

planeu i acoperi, grinzi cu zbrele. Aceste panouri pot prelua att ncrcri normale peplanul lor, dar pot aciona i ca diafragme pentru a prelua ncrcrile din planul lor, dacacestea sunt conectate corespunztor ntre ele i de elementele pe care reazem;

Construciile realizate din aceste materiale sunt uoare, rezultnd ncrcri pe fundaiimici i conferind o performanseismicbun;

Punere n operuoari rapid; Tolerane mici, acuratee sporiti calitate uniform; Elemente integral reciclabile; Structurile realizate din aceste elemente pot fi adaptate ulterior pentru a rspunde la

modificri funcionale i de arhitectur.

1Departamentul de Construcii Metalice i Mecanica Construciilor, Facultatea de Construcii i Arhitectur,Universitatea Politehnica din Timioara2Laboratorul de Construcii Metalice, Academia Romn Filiala Timioara


2/15

Din punct de vedere al proiectrii, structurile realizate din profile cu perei subiri secaracterizeazprin douprobleme i anume:-Stabilitatea local i interaciunea dintre aceasta i flambajul de bar a elementelor, datorit

zvelteilor mari pe care le prezintaceste seciuni;-Utilizarea unor tehnologii de mbinare diferite n general de cele practicate pentru structurile

din laminate grele, care conduc la detalii constructive specifice.

Prezenta lucrare prezintpatru tipuri de sisteme structurale realizate integral din bare cu pereisubiri formate la rece. De asemenea, lucrarea prezintstudii de caz pentru teritoriul Romnieicare este un teritoriu seismic i caracterizat prin ncrcri din zpad mari. Structurile suntrealizate din bare cu seciune compusde tip C. mbinrile structurilor se realizeazcu uruburi.De asemenea, se pot realiza panouri prefabricate. n analiza acestor sisteme structurale, subaciunea sarcinilor orizontale, s-a inut cont de efectul de diafragma al tablelor cutate din planulacoperiului i a contravntuirilor din planul pereilor [3,7].

Aceste sisteme structurale au fost concepute pentru a rspunde cererilor pieei romneti, fiinddiferite ca destinaie i concepie:- structuri pentru case cu montani verticali dei (Wall Stud Housing Structures WSHS)

folosite pentru locuine unifamiliale sau duplex;- sistem modular cu montani verticali dei (Wall Stud Modular System WSHS) cldiri

folosite ca magazine, birouri, case, depozite i n alte scopuri industriale;- structurn cadre de tip hal(Hall Type Framed Structure HTFS) - cldiri folosite pentru

hale mici i mijloci, depozite;- structurn cadre pentru supraetajri (Penthouse Framed Structure PFS) cldiri folosite

n scop industrial, birouri, scopuri educaionale, magazine.

n continuare se prezintprincipii de proiectare ale barelor / structurilor cu perei subiri formatela rece, tehnologii de realizare a structurilor i detalii specifice, nsoite cu exemple de structuri.

2. Aplicaii. Performane structurale

2.1 Structuri pentru case cu montani verticali dei (Wall Stud Housing Structures WSHS)

Casele cu structurmetalicsunt case a cror structurde rezisteneste realizatuzual, din barecu perei subiri, elementele de mbinare i compartimentare putnd fi din materiale diverse.Acest sistem constructiv este foarte rspndit n Statele Unite i Japonia, iar n Europa aplicaiide astfel de structuri se gsesc n rile scandinave i n Marea Britanie.

La casele metalice, realizate n sistemul wall-stud, panourile de pere i sunt componentelestructurale de bazcare acioneazla preluarea ncrcrilor din sarcini gravitaionale, precum i acelor orizontale, din vnt i cutremur.

Structura prezentat n aceast lucrare este o cas unifamilial, construit n anul 1999 nTimioara, regiune seismicde intensitate medie, conform clasificrii din Normativul P100-92[2,5]. ncrcarea de calcul din zpadeste gz= 1.85 kN/m

2, n timp ce ncrcarea din seism estecaracterizatprin urmtorii parametrii: Sr= crG = ksrrrG, unde = 1este coeficientulde importan, ks = 0.16 este coeficient ce depinde de zona seismic, r este coeficient deamplificare dinamicn modul rde vibraie, =1este coeficient de disipare a efectului seismic,reste coeficient de echivalare dintre actualul sistem i sistemul cu un singur grad de libertatecorespunztor modul de vibraie r, G este rezultanta ncrcrilor gravitaionale, iar Timioara


3/15

este ncadratn zona D, cu o perioadde colTc= 1.5s. Principalele dimensiuni ale structurii seprezintn figura 1 [2].

Figura 1: Casunifamilialrealizatn sistemul wall-stud; Dimensiuni principale

Structura este realizat integral din bare cu perei subiri mbinate cu uruburi autofiletante.Montanii sunt din profile C150, pentru a ngloba n grosimea lor un strat de terwoolin, necesardin punct de vedre al asigurrii confortului termic. Planeul, uscat, are o structuruoarpentru anu ncrca suplimentar construcia. Structura s-a proiectat conform normelor romneti nvigoare [8,9].

n faza de concepie au fost analizate i comparate patru soluii distincte n cea ce privete soluia

de contravntuire. Variantele posibile sunt prezentate n tabelul 1. Aceste patru variante destructurau fost considerate a fi realiste din punct de vedere tehnologic i au fost analizate.

Tabelul 1. Variante de structuranalizateTip Perei Planeu

Tip 1 Contravntuiri n cruce Contravntuiri n cruce

Tip 2 Contravntuiri n cruceProfil trapezoidal asigurnd

efect de diafragm

Tip 3Contravntuiri n cruce n pereilongitudinali i profil trapezoidal

asigurnd diafragmn perei transversali

Profil trapezoidal asigurndefect de diafragm

Tip 4 Contravntuiri n cruce Planeu de beton uor

n ceea ce privete soluiile de planeu, au fost analizate, trei soluii distincte, fiecare dintre elensemnnd valori diferite ale ncrcrii din greutate proprie. Susinerea planeului se realizeazcu profile C200. Stratificaia planeului pentru cele trei variante distincte considerate n analizse prezintn tabelul 2, mpreuncu grosimile fiecrui strat component.


4/15

Tabelul 2. Stratificaia variantelor de planeu

- parchet (2.2 cm)- izolaie fonicISOVER (2.5 cm)- strat de susinere din dulapi delemn (5 cm)- grinzi de planeu C200/2- tavan fals din plci de rigips(1.25cm)

- parchet (2.2 cm)- izolaie fonicISOVER (2.5 cm)- strat de dulapi de lemn (5 cm)- tablcutatcu rol de susinere ide diafragm(LLP 20/0.5)- grinzi de planeu C200/2- tavan fals din plci de rigips (1.25cm)

- parchet (2.2 cm)- placde beton uor armat cu plasesudate pentru a asiguracomportarea de aibrigid(6 cm)- cofraj pierdut de tablcutat(LLP 20/0.5)- grinzi de planeu C200/2- tavan fals rigips (1.25 cm)

Din motive practice a fost consideratnumai varianta n care tabla cutateste dispuspe parteaexterioar a pereilor exteriori. Acest lucru este posibil n panourile de perete transversale,deoarece n pereii longitudinali exist goluri cu o suprafa mai mare de 20% din suprafaatotal. Dei aceastsoluie nu poate fi consideratuna foarte avantajoas, ea a fost considerat

pentru a cuantifica efectul de diafragmal pereilor.

n urma analizei, combinaia din gruparea special este hotrtoare pentru dimensionareacontravntuirilor i a ancorelor, n timp ce structura principal a fost proiectata din grupareafundamental. Evident, n cazul unei contravntuiri necorespunztoare a structurii, influenaforelor orizontale devine hotrtoare pentru ntreaga structur. Datoritnumeroaselor goluri din

perei, efectul de diafragmal tablei cutate a trebuit combinat cu contravntuiri tradiionale. ncazul planeului, efectul de diafragm a contribuit semnificativ la stabilitatea i rigiditateastructurii.

Din punct de vedere al rigiditii i al comportrii la seism, cele mai bune rezultate obinute n

urma analizei variantelor de mai sus s-au obinut pentru cazul cu planeu din beton care aasigurat o comportare de cutie rigid, dar cu dezavantajul c duce la o cretere a greutii iconduce la valori mai ale eforturilor. n final, casa s-a proiectat cu solu ia de planeu de tip 1. ncontinuare, n figura 2 se prezintdouimagini cu casa n fazfinal.

Figura 2: Casunifamilial Faza final

2.2 Sistem modular cu montani verticali dei (Wall Stud Modular System WSHS) [2,3,5,7]

Ideea principaln realizarea sistemului modular cu montani verticali dei a fost de a combinasistemul wall-stud, folosit pentru case metalice, cu cadrele metalice folosite pentru haleindustriale. n figura 3 se prezintcomponentele principale ale acestui sistem. Modelul 3D este


5/15

realizat din cadre transversale cu seciuni compuse pentru stlpi i ferme, panouri de tip wall-stud, pane i table cutate pentru acoperi(s-a luat n considerare efectul de diafragmadus detabla cutat din planul acoperiului). Panourile wall-stud sunt adaptabile, innd cont dedimensiunea golurilor din perei. Toate elementele structurale i nestructurale sunt profile cu

perei subiri de tip LINDAB, firmcare promoveazpe piaacest sistem.

a)b)

Figura 3: a) Structura principalpentru sistemului modular cu montani verticali dei;

b) Componentele principale ale sistemului

Structura a fost proiectatpe module, ce pot fi montate travee cu travee, folosind metoda elementcu element. Elementele sunt uor de transportat i pot fi realizate i uniti prefabricate (panouri,ferme) la faa locului. Prefabricarea industrialn module este de asemenea posibil. n ceea ce

privete arhitectur i modul de realizare a fundaiilor, acestea pot fi hotrte de ctre clientmpreun cu distribuitorul structurii i n conformitate cu specificaiile tehnice oferite de

proiectant.

n tabelul 3 se prezintdimensiunile principale ale structurii, valorile de calcul ale ncrcrii dinzpad, i coeficienii aciunii seismice pentru sistemul modular cu montani verticali dei, iar nfigura 4 se prezint curbe de performan - greutatea structurii metalice funcie de deschidere

(consumul de oel al structurii principale, frpane i panourile adaptabile) [7].

Tabelul 3. Valori de calcul ale ncrcrii din zpadi din seism; Dimensiuni principaleDimensiuni principale

Regiunea DeschidereS (m)

TraveeB (m)

nlime lastreainH (m)

ncrcarea decalcul a zpezii

gz(kN/m2)

Coeficienii ncrcriiseismice

Bucureti 8-12 5 (6) 3 (3.5) 3.12= 1; ks= 0.2

(Tc= 1.5s); = 1

Timioara 8-12 5 (6) 3 (3.5) 1.8= 1; ks= 0.2

(Tc= 1.0s); = 1

n tabelul 4 se prezintdimensiunile principale, localizarea i greutatea real(structura principalde rezisten) pentru cteva structuri deja construite n Romnia ntre anii 2000-2001, iar nfigurile 5-8 sunt prezentate imagini reprezentative ale acestor structuri.


6/15

a)

11

12

13

14

15

16

17

18

19

8 9 10 11 12

Bucuresti T=5m, h=3m

Bucuresti T=5m, h=3.5mBucuresti T=6m, h=3m

Bucuresti, T=6m, h=3.5m

Greutate

kg/m2

Deschidere (m)

Bucuresti - 3 bays (T)

b)

12

13

14

15

16

17

18

19

8 9 10 11 12

Timisoara T=5m, h=3m

Timisoara T=5m, h=3.5m

Timisoara T=6m, h=3m

Timisoara, T=6m, h=3.5m

Greutate

kg/m2

Deschidere (m)

Timisoara - 3 bays (T)

Figura 4: Curbe de performana sistemului modular cu montani verticali dei

Tabelul 4: Dimensiuni principale, localizare performane structurale ale unor structuri existente

Denumirea structuriiDimensiuni

S(nB) H (m)Localizare

Greutate(kg/m2)

ROMRECYCLING Bucureti, birouri 10(26) 3 Bucureti 20.1

JASMIN Satu-Mare, Depozit Dr. Oetker 10(36) 3 Satu-Mare 20.6

AQUABIS Bistria-Nsud, Depozit 10(26) 3Bistria-Nsud

21.9

FLAMINGO Bucureti, Depozit 10(36) 3 Bucureti 20.2

TERANITA Giurgiu, Depozit 10(46) 3 Giurgiu 21.3

ALCEDO Timioara, Depozit 9.6516.753.9 Timioara 23.8

BIOLACT Oradea, Depozit 10(75.4) 3 Oradea 23.2

Figura 5: Structura principala depozituluiBIOLACT, Oradea

Figura 6: Structura n timpul montajului,ROMRECYCLING Bucureti

Figura 7: Depozitul JASMIN, Satu Mare Figura 8: Depozitul ALCEDO, Timioara


7/15

2.3 Structurn cadre de tip hal(Hall Type Framed Structure HTFS) [2,3,5,7]

n cazul structurilor cu nlimi mai mari de 3.5m, sistemul modular cu montani verticali deieste ineficient. Pentru aceste situaii, care apar foarte des n practic, s-a realizat un sistemstructural realizat din cadre transversale din bare cu perei subiri din oel, formate la rece, cuseciuni compuse de tip Johnston, realizate de asemenea cu seciuni LINDAB de tip C,

asamblate cu uruburi, prin intermediul unor cupoane cu seciunea U. Componenteleprincipale ale sistemului se prezintn figura 9.

Figura 9: Componentele principale ale sistemului structurn cadre de tip hal

n perioada 1999-2000, autorii au proiectat doustructuri, folosind acest tip de sistem structural.n tabelul 5 se prezintdimensiunile principale, localizarea i greutatea structurii principale de

rezisten.Tabelul 5: Dimensiunile principale, localizarea i greutatea structurii principale

Dimensiuni principaleNume Localizare

Tipulstructurii L [m] B [m] H [m]

Greutatea(kg/m2)

HalARBEMA AradStructuraparter

12 42 7.00 31

HalPOPET VasluiStructuraparter

12 36 4.28 21

Datoritfaptului caceste structuri sunt realizate din bare cu perei subiri, care sunt seciuni declasa 4, structurile se considerclucreazn domeniul elastic, deci nu sunt structuri disipative,

i se va folosi un coeficient de disipare = 1 pentru evaluarea forei seismice, conformNormativului P100-92. Structurile s-au proiectat innd cont de efectul de diafragm al tableicutate. n figura 10 se prezint curbele de consum pentru dimensiuni uzuale ale sistemului i

pentru zona de tip Bucureti.

Pane i tabla cutatceacioneazca o diafragm

Cadru transversal

Sistemul decontravntuiri


8/15

20

23

26

29

32

35

6 9 12Deschiderea (m)

G

reutate(kg/mp)

H=4mT=4m

H=4mT=5m

H=5mT=4m

H=5mT=5m

Figura 10: Curbe de consum ale sistemului structurn cadre de tip hal

n figurile 11 i 12 se prezint cele dou aplicaii prezentate n tabelul 5, i anume centraltermica Fabricii de bere ARBEMA Arad i Hala POPET, Vaslui.

Figura 10: Centrala termica Fabricii de bere ARBEMA Arad

Figura 11: Structura POPET, Vaslui


9/15

2.4 Structurn cadre pentru supraetajri (Penthouse Framed Structure PFS) [4,6]

Supraetajrile constituie o modalitate eficient pentru sporirea suprafeei utile a unei cldiriexistente, cu condiia ca aceasta s poat fi capabil s preia noile sarcini. Din acest motiv,soluiile de supraetajare trebuie sfie, cu precdere uoare. Autorii propun o soluie structuralmodern, cu o mas redus, realizat din bare cu perei subiri din oel, formate la rece, cuseciuni compuse de tip Johnston, realizate din seciuni asamblate cu uruburi, prin intermediul

unor cupoane cu seciunea U. Acest tip de structureste foarte eficient pentru supraetajri pestructuri din zidrie sau structuri din beton armat. Datorit faptului c, n general teraseleexistente ale structurilor din zidrie sau beton armat nu au capacitate portantsuficientpentru a

prelua ncrcrile permanente i utile ale noii structuri, se va realiza un planeu nou, care varezema pe o structurde oel realizatdin grinzi metalice ajurate, conectate la structura existent

prin intermediul unor stlpi metalici ce reazemarticulat pe structura existent. Lucrarea prezintdouaplicaii ce utilizeazacest tip de soluie.

2.4.1 Supraetajarea complexului de cldiri ALCATEL-DATATIM din Timioara [4]Date generale

Supraetajarea prezentat n acest paragraf este o extindere a spaiilor de producie ale firmeiALCATEL-DATATIM din Timioara. Planul de situaie al complexului de cldirii existente se

prezint n figura 12a. Din punct de vedere structural, cldirile ce alctuiesc complexul suntdiferite, i anume: Corpul A este o cldire parter cu structura n cadre din beton armat, acoperitcu ECP-uri,cu deschiderea de 2 x 12 m i 4 travei de 6 m fiecare, i o nlime la streainde 5.8 m; Corpul B este o cldire parter cu structura similarcu cea a corpului A, cu deschiderea de12 m i 4 travei de 6 m fiecare, i o nlime la streainde 5.3 m; Sera GH nconjuratde cldirile existente, cu o suprafade 8.0 x 10.5 m2i nlimea lastreainde 6.3 m; Anexa socialSA construitlngser, ce include vestiare, toalete i ncperi de serviciu(situate la parter), a fost realizatdin zidrie i acoperitcu un planeu din beton armat, avndsuprafade 5.5 x 9.5 m2; Coridorul de legtura GL, cu o lime de 3.2 m i o nlime la streaina de 3.8 m, realizatn structurmetalic, face legtura ntre cldirea principali corpurile A i B; Curtea interioara CY amplasatntre corpul B i cldirea principal.

AB

GHSA

GL

CY

Limitacldirii

existente

a) b)

m

tac

r

existente

Supraetajare

(A+B+G)

GHSA

2 x 12.0 m

24.0m

10.0m

Scri

12.0 m6.0 m

A A

Figura 12: a) Planul de situaie al complexului existent ALCATEL-DATATIM;

b) Planul de situaie al supraetajrii propuse


10/15

Cerina principala beneficiarului a fost extinderea spaiilor de producie implicnd:a) construcia unei structuri pentru un planeu peste curtea interioarexistent, denumit corpul

G;b) realizarea unei supraetajri peste corpurile A, B i G (vezi Figura 12b);c) realizarea unei scri n spaiul coridorului de acces, pentru a permite accesul de la parter la

etajul nti;

d) extinderea anexei sociale, de asemenea, prin supraetajare;e) reconstrucia serei a fost de asemenea luatn considerare, pentru a o integra n noua solu iearhitectural.

Dimensiunile principale ale corpurilor ce alctuiesc supraetajarea sunt prezentate n tabelul 6.Cerinele principale impuse de ctre investitor i arhitect la realizarea extinderii au fost: valoarea ncrcrii utile n noul spaiu de producie a fost de 1000 daN/m2peste corpul G ide 500 daN/m2peste corpurile A i B; nentreruperea procesului de producie ce are loc n interiorul corpurilor A i B; soluia propus pentru supraetajare nu trebuie s deranjeze sau s ntrerup serviciileexistente, i anume alimentarea cu electricitate, ap, aer condiionat etc.; procesul de montaj al supraetajrii trebuie sproducct mai puin praf i infiltraii de apninteriorul spaiilor de producie, considernd natura delicat a procesului tehnologic; lund nconsiderare dificultile legate de procesul de montaj (lipsa spaiului de depozitare, a spaiului demanevr pentru macara) s-a ajuns la concluzia c o structur uoar, cu seciuni compuse,realizatdin bare cu perei subiri din oel, formate la rece, asamblat cu uruburi este soluiaoptim.

Tabelul 6 Dimensiunile principale ale supraetajrii

Denumire DestinaieNivelul

planeului [m]nlimea lastreain[m]

Aria construit[m2]

Volumulconstruit [m3]

Supraetajareacorpurilor

A+B+G

Producie +5,70 4,00 1066 4264

Anexa social Social +5,00 3,00 85 255Sera

Social 0,00 8,00 90 720

Scrile i casascrii

Acces laetajul nti 0,00

9,00 36 320

Datorita faptului cTimioara se afla pe un teritoriu seismic, structura supraetajrii trebuia sfiesuficient de uoara pentru a evita o soluie de consolidare grea i costisitoare a structurii existentedin beton armat. Soluia aplicata permis ca structura din beton armat sfie doar contravntuitsuplimentar.

S-a proiectat o structur realizatdin bare cu perei subiri din oel, formate la rece, asamblatintegral prin uruburi. Acoperiul i pereii supraetajrii s-au realizat din tablcutatLINDAB,avnd n interiorul lor o izolaie termiccorespunztoare. Pentru interfaa cu structura existents-a folosit o reea de grinzi metalice ajurate asamblat cu uruburi de nalt rezisten

pretensionate i legatde structura din beton armat prin stlpi scuri din oel, cruciformi (Figura13a, [2]). Peste reeaua de grinzi s-a realizat un planeu compus, din oel-beton.


11/15

Figura 13: a) Structura interfeei - reeaua de grinzi metalice ajurate;b) Structura supraetajrii n timpul execuiei

Structura supraetajrii

Structura principala supraetajrii se prezintn figura 14.

+5,30

+9,05

+ ,

Exist i

ng

building

Figura 14: Structura principala supraetajrii (Seciunea A-A din Figura 12b)

Structura este realizatdin elemente cu seciune compus, de tip Johnston, utiliznd profile cuseciune C, att pentru stlpi ct i pentru ferme. Pentru a evita transmiterea la structuraexistent a momentelor ncovoietoare, rezemarea stlpilor la ambele capete este articulat,structura trebuind s fie contravntuit corespunztor. S-a luat n considerare i efectul de

diafragmal tablei cutate din acoperi. n figura 12b se prezintstructura n timpul execuiei.

Caracterul inovativ al structurii este dat de soluiile constructive pentru nodurile de streainicoam, baza de rezemare a stlpului, precum i folosirea seciunilor compuse de tip Johnston.Figurile 15, 16 i 17 prezintdetaliile caracteristice ale acestei structurii.

1

1

1 -1

Figura 15: mbinare de streain


12/15

3-3

3

3

Figura 16: mbinare de coam

+5,30

22 2-2

Figura 17: Detaliu de realizare a bazei stlpului

Structura a fost proiectatpe baza unei analize 3D statice i dinamice. Indicatorii performanelortehnice se prezintn tabelul 7. Un avantaj important al acestui sistem structural, innd cont despaiul ngust n care s-a desfurat activitatea, a fost montajul uor al structurii. Structura s-amontat element cu element pe planeul nou realizat, unde stlpii i fermele au fost asamblate i

ridicate n poziie cu o automacara. Figura 18 prezinto imagine din timpul montajului i faadacorespunztoare dupterminarea execuiei.

Tabelul 7 Performane tehniceCaracteristici tehnice Valori Observaii

Deplasarea orizontaltransversalmaximDeplasarea orizontallongitudinalmaximPerioada proprie a structurii pe direcie transversalPerioada proprie a structurii pe direcie longitudinal

19.3 mm36.8 mm0.388 sec0.690 sec

Valori obinute dinaciunea seismic

Greutatea pe m2a structurii principaleGreutatea pe m2a panelor i riglelor de pereteGreutatea totala pe m2a structurii

17 kg/m29 kg/m2

26 kg/m2


13/15

Figura 18: Imagine din timpul i dupterminarea montajului

2.4.2 Supraetajarea structurii din cadre din beton armat, P+2E

Cldirea existent, P+2E, din cadre din beton armat umplute cu crmid, rmasneterminat, laTrgu Mure, era destinat iniial unor activiti economice. Cldirea a fost cumprat deUniversitatea Cantemir, cu intenia de a o transforma pentru sli de curs.

S-a estimat cpentru activitile didactice ncun etaj este necesar, dar supraetajarea cu un etajdin zidrie nu a fost posibil, datorita capacitii portante reduse a structurii existente. n acestsens, soluia unei supraetajri cu structurmetalic n cadre, realizatdin elemente cu seciunecompus din profile cu perei subiri a fost cea optim. Practic, cu cteva mici diferene, s-afolosit o structur similarcu cea prezentatpentru structura ALCATEL-DATATIM. n figura19 se prezintcadrul transversal curent, iar n figurile 20, 21 i 22, cteva detalii caracteristice.

Figura 19: Cadrul transversal curent pentru supraetajarea Universitii Cantemir

1 - 1

1

1

Figura 20: mbinare de streain


14/15

3-33

3

Figura 21: mbinare de coam

2 2-22

Figura 22: Detaliu de realizare a bazei stlpului

Figura 23 prezintstructura supraetajrii i reeaua de grinzi metalice ajurate dupmontaj, ct iun ansamblu cu ntreaga structurexistenti supraetajarea metalic.

Greutatea structurii metalice principale a fost de doar 15 kg/m2, la care s-au adugat panele i

structura pereilor exteriori. Datorit faptului c structura a fost uoar nu au fost necesaremacarale pentru montajul structurii supraetajrii.

Figura 23: Structura supraetajrii i ansamblu cu ntreaga structur

Se poate meniona csistemul de supraetajare prezentat poate fi folosit cu beneficii deosebite in cazul cldirilor de locuit. n special blocurile de locuine din elemente prefabricate construitenainte de 1990 se preteazla asemenea soluii. n acest caz, deoarece terasele sunt circulabile,nu mai este necesar realizarea unei interfee din grinzi metalice ntre structura existent isupraetajare.


15/15

3. Concluzii

Structurile realizate din profile din oel cu perei subiri sunt din ce n ce mai folosite nultimii ani. Ele sunt caracterizate printr-un bun raport pre-calitate i, foarte important, se potexecuta i monta ntr-un timp foarte scurt. Construciile n cadre metalice realizate din bare cu

perei subiri se preteazla o standardizare a detaliilor de mbinare, pot fi uor preasamblate sauprefabricate, se transport i se manipuleaz uor, necesit un timp redus la montaj i permit

obinerea unor forme estetice.

Pe un teritoriu seismic ca al Romniei, folosirea structurilor metalice uoare, realizate din barecu perei subiri, sunt recomandate pentru supraetajri. Chiar dac aceste structuri suntconsiderate nedisipative, lucrnd n domeniul elastic (=1), n general, combinaiile hotrtoare

pentru dimensionare provin din gruparea fundamental; excepie fac contravntuirile ibuloanele de ancoraj care se dimensioneazdin gruparea special.

Sistemele structurale prezentate n aceasta lucrare sunt caracterizate prin folosirea elementelor cuseciune compus si de tip Johnston, realizate din seciuni de tip C i detalii de mbinarespecifice. Performanele tehnice ale acestui sistem sunt foarte bune, el fiind recomandabil i

pentru alte lucrri similare.

4. Bibliografie1. Wei-Wen Yu: Cold-formed steel design, John Wiley & Sons, New York, 1985.2. D. Dubina, L. Flp, V. Ungureanu, Zs. Nagy (1999): Cold-formed steel structural solutions

for residential and non-residential buildings, XVII Congresso C.T.A., Napoli, 3-7 October1999, vol. 3, pp. 31-46.

3. D. Dubina, L. Flp, V. Ungureanu, Zs. Nagy (1999): Cold-formed Steel Structures forSingle Storey Buildings. International Conference on Steel Structures of the 2000s, 11-13September 2000, Istanbul, Turkey, pp. 191-196.

4. Dubina D., Georgescu M., Ungureanu V., Dinu F. (2000), Innovative cold-formed steelstructures for one storey penthouse superstructure of DATATIM-ALCATEL industrial

building. The 9th Int. Conference on Metal Structures ICMS2000, Timioara, Romnia,19-22 octombrie 2000, p. 318-326.

5. Dubina D., Flp L., Ungureanu V., Szabo I., Nagy Zs. (2000), Cold-formed steel structuresfor residential and non-residential buildings. The 9th Int. Conference on Metal Structures ICMS2000, Timioara, Romnia, 19-22 octombrie 2000, p. 308-317.

6. Dubina D., Ungureanu V., Georgescu M., Flp L. (2001), Innovative cold-formed steelstructure for restructuring of existing RC or masonry buildings by vertical addition ofsupplementary storey. 3rd International Conference on Thin-Walled Structures, Cracovia,Polonia, 5-7 iunie 2001, p. 187-194.

7. D. Dubina, V. Ungureanu, L. Flp, Zs. Nagy & H. Larsson: LINDAB Cold-Formed SteelStructures for Small and Medium Size Non-Residential Buildings in Seismic Zones. The 9th

Nordic Steel Construction Conference NSCC2001, Helsinki, Finland, 18-20 June 2001, pp.463-470.8. P100-92: Normativ pentru proiectarea antiseismic a construciilor de locuine, social-

culturale, agrozootehnice i industriale, Buletinul Construciilor Nr. 1-2/1992.9.NP012/97 Normativ pentru calculul elementelor din oel cu perei subiri formate la rece,

Buletinul Construciilor Nr. 15/1998.

dubina unirom

Documents