curs structuri otel
-
Upload
ramona-pop -
Category
Documents
-
view
122 -
download
8
description
Transcript of curs structuri otel
![Page 1: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/1.jpg)
Universitatea "POLITEHNICA" din TimisoaraFacultatea de Arhitectura
Curs -8– Proiectarea StructurilorAnul III, sem II, 2009-2010
Curs: Sl.dr.ing Mircea CristutiuSeminar: Sl.dr.ing Mircea Cristutiu, ing. Nicolae Muntean
Bibliografie: Furdui Cornel – Constructii din Lemn – Editura PolitehnicaC. Dalban – Constructii cu structura metalica – Editura didactica si pedagogica
![Page 2: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/7.jpg)
Cap 4. MATERIALE UTILIZATE PENTRU STRUCTURI Otelul
4.1 Introducere
4.1.1 Generalitati
Are o răspândire largă, datorită caracteristicilor mecanice superioare si araportului rezistentă/greutate mare în comparaţie cu alte materiale (în principal cubetonul).
A fost folosit prima dată în a doua jumătate a secolului XVIII la căile ferate.
La începutul secolului al XIX-lea s-au construit structuri de construcţii de fontă
Fonta a fost utilizată înaintea otelului, pentru structurile staţiilor feroviare sub formă de elemente feroviare turnate – stâlpi; ferme.
![Page 8: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/8.jpg)
Hamburg Hauptbahnhof-deschisa in 5 Mai 1842
![Page 9: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/9.jpg)
Gara de Sud din Viena (Wien Südbahnhof -construita intre 1841–1846)
![Page 10: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/10.jpg)
Wien Hauptbahnhof 2012
![Page 11: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/11.jpg)
Gara din Leipzig (Leipzig Hauptbahnhof - deschisa in 1915)
![Page 12: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/12.jpg)
Dezavantajele fontei:- Este casanta- nu se poate suda- îmbinările se realizează cu nituri
![Page 13: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/13.jpg)
Obs: Otelul are o comportare ductila înaintea ruperii si se poate suda
Tipuri de otel utilizate:OL – otel laminat de uz general (cel mai utilizat)OL37 (S235)
rezistentă la întindere, în daN/mm2este cel mai utilizatare un palier ridicat de deformaţieconţinut mai ridicat de carbonse micşorează palierul de deformaţiesunt elemente de îmbinare – eclise
OL44; OL52 (S275,S355)este slab aliatconţine titan, aluminiu, siliciufolosit pentru elemente de reazem
GR 4.6, 5.6, 6.6, 8.8, 10.9folosit pentru şuruburi de înaltă rezistentă
![Page 14: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/14.jpg)
Avantajele otelului:- un raport mare între rezistentă – masă (greutate)- comportare ductilă sub încărcări – nu cedează casant - se pot fabrica uzinal cu productivitate mare – se pot standardiza- există posibilitatea de refolosire, recuperare prin demontare- se poate realiza cu secţiuni reduse necesare din calcul
Dezavantajele otelului- are un preţ de cost ridicat, în comparaţie
cu betonul- rezistentă relativ scăzută la temperatură
- otelul se poate proteja la incendii- vopsire cu ajutorul unor vopsele ignifuge
termospumante- protejare a elementului de construcţii prin
- placarea structurii cu alte materiale rezistente, de ex.:
- rigips- înglobarea elementului de oțel în
beton, întârzie în caz de incendiu
- protejarea elementelor metalice cu beton cu eficiență de protecție cea mai ridicată
![Page 15: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/15.jpg)
rigips
vopsele ignifuge termospumante Partial inglobate in beton inglobate in beton
Otelul se degradează în timp prin coroziune, care poate fi împiedicată:metalul poate fi protejat cu vopsele anticorozive (sub efectul umidităţii)prin zincareprin nichelare
Coroziunea poate fi:I – de suprafaţă (uniformă)II – de profunzime (neuniformă)III – dispersa (selectivă)
I II III
![Page 16: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/16.jpg)
Obs: Coroziunea conduce la reducerea de calcul a secţiunii de otel, scădereacapacităţii portante a acestuia.
4.1.2 Tipuri de elemente de otel folosite in Constructii
4.1.2.1 Profile laminate prelucrate la cald
. profilul I (RO), IPE (EU), IPN(EU), HEA(EU), HEB(EU), HEM(EU)
Cu tălpi paralele IPE,HEA, HEB, HEM
Cu tălpi inegale I, IPN
h = 80 … 750 mm
b = 42 … 300 mm
Caracteristici sectionale
A = 2cm aria
I = 4cm moment de inerţie
xI yI
Obs: ar fi mai avantajos turnarea unor profile cu tălpi late xI yI
![Page 17: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/17.jpg)
2. profilul U(RO), UPN(EN), UAP(EN)
Cu tălpi paralele UAP
Cu tălpi inegale, U, UPN
h = 50 … 400 mmb = 50 … 110 mm
![Page 18: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/18.jpg)
3. profilul T
2T - 5T
h = a = 20 … 50 mm
4. profilul de tip ţeavă – e folosit unde este pericol de coroziune (TV100x100x4)
ţeavă pătrată b = h = 20 … 200 mm
ţeavă dreptunghiulară
b = 20 .. 200 mm
h = 30 … 400 mm
![Page 19: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/19.jpg)
5. profilul L (cornier), L100x100x5; L100x80x3
- cu aripi egale a = 20 … 160 mm
- cu aripi inegale 100 – 150
![Page 20: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/20.jpg)
6. profil de tip ţeavă circulară TVΦ120/5.0 = 42 … 385 mm
7. profil otel pătrat PL40x40a = 8 … 140 mm
. profil rotund plin Φ30 = 12 … 58 mm (OB = 3 … 32 mm)
9. otel lat PL8x150 b
a- bandă a = 20 … 50 mm
b = 1 … 5 mm- lat a = 12 … 150 mm
b = 5 … 50 mm- platbandă a = 160 … 600 mm
b = 6 … 40 mm- tablă groasă b = 5 … 150 mm
OBS: Elementele din otel laminat se obţin exclusiv prin prelucrare industrială lacald si nu prin turnare sau îndoire la rece.
![Page 21: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/21.jpg)
4.1.2.1 Profile laminate sau prelucrate la rece t 6 mm
1. profile cu pereţi subţiri – se obţin prin îndoire la rece
![Page 22: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/22.jpg)
Sectiuni simple deschise
Secþiuni formate la rece
![Page 23: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/23.jpg)
2. secţiuni compuse
profile închise (cheson) confecţionate din profilecu pereţi subţiri
Secţiuni compuse deschise
3. tabla profilate si casetate (tablă subtire)
![Page 24: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/24.jpg)
a. tabla ondulată - este folosită si pentru elemente de rezistentă- suprapunerea prin ondulare
![Page 25: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/25.jpg)
b. tablă cutată
c. tablă striată - striurile măresc aderenta- la pardoseli în zona industrială
![Page 26: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/26.jpg)
d. tablă amprentată
- se toarnă beton sau beton armat- rolul amprentelor este de a prelua
presupusele lunecări între beton si tablă
- măresc aderenta
4.1.3 Proprietatile otelului
4.1.3.1 Curba caracteristică (de comportare) a otelului - pentru OL37 sau OL 52
F
d
curba de incarcare
curba de descarcare
epruvete
![Page 27: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/28.jpg)
I – zona de comportare elastică (la întindere)- în cazul descărcării elementului nu există deformaţii remanente
II - zona de comportare postelastică (palierul de curgere)- capacitatea de descărcare scade – deformaţia creste- zona de curgere
III - zona de ecruisarecreste capacitatea portanta
IV – zona de rupereepruveta are: o comportare de rezistentă un moment de întărire după care se rupe
moment de consolidare si cedare
Modulul de elasticitate - elastic E = tg - plastic E = tg
L
L
F
I
II
III IV
A=
L= Ll
f y
valoarea maxima
rupere
gatuire
F
F
efort unitar
alungirea
f u
![Page 29: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/29.jpg)
Curba idealizata de comportare
RUPEREA EPRUVETEI
- În cadrul comportării elastice, deformaţia înseamnă o alungire concomitentă cu o slabă reducere a secţiunii în zona centrală – subţiere.
- În zona centrală se produc mici schimbări a structurii interne după care la cresterea încărcării se alungeşte si mai mult – în zona centrală apar microfisuri cu una principală. În final aceste microfisuri se unesc într-o fisură, care duce la cedarea elementului.
![Page 30: curs structuri otel](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012305/55cf9064550346703ba57cce/html5/thumbnails/30.jpg)
Rupere ductilă