CONSTRUCŢII DIN LEMN

1. CONSTRUCŢII DIN LEMN VII. CONSTRUCŢII DIN ELEMENTE PLANE - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII-

2. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 2 • Particularitatea cadrelor constă în existenţa unui nod rigid în locul îmbinării riglei cu stâlpul, reducându-se astfel momentul încărcării din riglă. • Clasificare: • Sisteme tradiţionale - caracteristici: • cadre cu două articulaţii şi cadre cu trei articulaţii; • executate pe şantier (cadre-ferme sau cu inima din scânduri încrucişate bătute în cuie); • executate în fabrică sau în ateliere specializate (cadre prefabricate din lemn încleiat). • Cadre sistem cu contrafişe • sunt soluţii constructive tradiţionale pentru utilizarea lemnului brut; • execuţia este simplă; • deschiderile se iau egale; • contrafişele se dispun la o treime din deschidere; • îmbinarea riglelor cu stâlpii se face simplu, prin chertare frontală.

3. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 3 Fig. 1: Schemele de bază ale sistemelor cu contrafişe. • Cadre-ferme • sunt structuri tradiţionale cu caracter provizoriu; • se utilizează la construcţii tip şopron; • pentru deschideri de 9-15 m sunt de tip cadre cu două articulaţii cu grinzi cu inima plină sau cu zăbrele;

4. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 4 - pentru deschideri mai mari (15-18 m) se utilizează cadre cu zăbrele cu trei articulaţii, din lemn rotund. Fig. 2: Cadre-ferme alcătuite din grinzi cu inima plină sau din grinzi cu zăbrele dulghereşti

5. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 5 Fig. 3: Construcţia cadrelor-ferme de 12 m deschidere: a. - cu rigla grindă cu inima plină; b. – cu rigla grindă cu zăbrele

6. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 6 • Cadre cu inima plină din scânduri încrucişate bătute în cuie - rigla se poate realiza dreaptă (cu pantă) sau curbă; - pentru deschideri de 12-15 m se realizează cu două articulaţii; - pentru deschideri de 15-18 m se realizează cu trei articulaţii. Fig. 4: Tipuri de bază ale cadrelor de lemn cu inima plină din scânduri încrucişate a., b. – cu două articulaţii; c. – cu trei articulaţii.

7. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 7 Fig. 5: Construcţia unui cadru cu trei articulaţii cu inima din scânduri încrucişate bătute în cuie de 14 m deschidere

8. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 8 Fig. 6: Schema de lucru a cadrelor cu trei articulaţii • Sisteme moderne - caracteristici: - se realizează cu două sau trei articulaţii, din lemn încleiat; - au deschideri uzuale de 12-45 m dar şi mai mult (60 m). • Cadre cu trei articulaţii - sunt cel mai des utilizate; - se realizează cu deschideri de 18-60 m; - semicadrele sunt prefabricate monolit, cu moment de inerţie variabil, cu înălţimea maximăîn nod;

9. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 9 - hnod ≥ 1/35L, unde L este deschiderea cadrului; - hreazem ≥ 0,4 hnod, hcheie ≥ 1,25b, unde b este lăţimea secţiunii transversale; Fig. 7: Principalele tipuri de cadre încleiate cu trei articulaţii: a. – alcătuite dintr-un singur prefabricat; b., c., d. – alcătuite din două sau mai multe elemente prefabricate.

10. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 10 - pentru realizarea nodului stâlp-riglă scândurile se curbează, la execuţie, după un arc de cerc de lungime S care se determină pentru unghiul la centru α=76o, respectând o rază de curbură Rmin≥(150-200)a, unde a este grosimea scândurilor; Fig. 8: Realizarea semicadrelor încleiate în funcţie de calitatea materialului

11. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 11 Fig. 9: Principalele tipuri de cadre încleiate cu două articulaţii: a. – de tip fermă cu rigla din grinzi încleiate drepte; b. – de tip fermă cu rigla din grinzi încleiate curbe; c. – cadre încleiate cu inima din scânduri încrucişate cu rigla în două pante; d. - cadre încleiate cu inima din scânduri încrucisate cu rigla curbă.

12. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 12 • Calculul - verificarea eforturilor unitare normale se face la compresiune cu încovoiere; - coeficientul de zvelteţe λ = lcalc / 0,289 hmed, unde lcalc se ia egală cu 0,7 (încărcare simetrică) sau 0,5 (încărcare nesimetrică) din lungimea arcului, iar hmed este înălţimea medie a secţiunii; - rosturile încleiate se verifică la lunecare: τ = QS / ξIbkf ≤ τad ;kf = 0,6; - în zona curbată se verifică: efortul unitar de întindere în fibrele marginale: σt = M / wn(1+1/2 β) ≤ σat; şi de strivire transversală: σtr = M / wn(1+1/4 β) ≤ σas,90. unde β este raportul dintre raza de curbură R şi înălţimea secţiunii h în zona curbată; - cadrele cu trei articulaţii cu deschideri mari pot avea rigla curbăşi pot fi tronsonate. • Cadre cu două articulaţii: au deschideri uzuale de 12-15 m.

13. - CADRE CU DOUĂŞI TREI ARTICULAŢII - 13 • Cadre cu zăbrele Fig. 10: Schemele constructive pentru cadre cu zăbrele: a. – cadre cu două articulaţii; b. – cadre cu trei articulaţii. Fig. 11: Schema cu principalele caracteristici geometrice ale cadrelor cu zăbrele cu pod rulant