MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE ŞI AMENAJĂRII TERITORIULUI. ORDIN Nr. 2/N/ din:

Transcript

1 MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE ŞI AMENAJĂRII TERITORIULUI ORDIN Nr. 2/N/ din: Având în vedere: Avizul Consiliului Tehnico Ştiinţific nr. 429/ În temeiul H.G. nr. 456/1994 privind organizarea şi funcţionarea Ministerului Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului, În conformitate cu Hotărârea Parlamentului nr. 12/1996 şi a Decretului nr. 591/1996, Ministrul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului emite următorul ORDIN Art. 1 Se aprobă: Specificaţie tehnică privind cerinţe pentru proiectarea şi executarea construcţiilor în soluţie de structură spaţială reticulată planară", ST013 97; Art. 2 Specificaţia tehnică de la art. 1 intră în vigoare la data publicării în Buletinul Construcţiilor. Art. 3 Direcţia Programe de Cercetare şi Reglementări Tehnice va aduce la îndeplinire prevederile prezentului Ordin. MINISTRU NICOLAE NOICA

2 SPECIFICAŢIE TEHNICA PRIVIND CERINŢE PENTRU PROIECTAREA ŞI EXECUŢIA CONSTRUCŢIILOR ÎN SOLUŢIE DE STRUCTURĂ SPAŢIALĂ RETICULATĂ PLANARĂ INDICATIV ST ELABORATĂ DE LABORATORUL DE CERCETARE ŞI ÎNCERCĂRI MATERIALE, ELEMENTE, SUBANSAMBLE ŞI STRUCTURI DIN METAL ŞI LEMN Director general: Director departament: Şef laborator: Responsabil temă: Dr. ing. Paul Popescu Prof. dr. ing. Augustin Popăescu Dr. ing. Magda Dinculescu Dr. ing. Magda Dinculescu

3 NOTA AUTORILOR: Prezenta ediţie aduce modificări importante precedentei ediţii din 1981, în acord cu progresele înregistrate, în special pe plan naţional, cu privire la studierea, cunoaşterea comportării şi dezvoltarea acestei categorii de construcţii. Autorii specificaţiei tehnice aşteaptă cu interes, din partea utilizatorilor, observaţii şi sugestii care vor fi luate în considerare la redactarea viitoarei ediţii. Elaboratori: Dr. ing. Magda Dinculescu, Prof. dr. doc. ing. Mircea Soare, Colaboratori: Dr. ing. Ion Pepenar (partea 1, cap. 8 şi partea II, cap. 9), Dr. ing. Dan Dumitrescu (partea 1, la cap. 9 şi partea II, la cap. 10), Ing. Nicolae Georgescu (partea I, la cap. 7 şi partea II, la cap. 8), Ing. Vasile Radianov (partea I, cap. 11).

4 CUPRINS I. STRUCTURI SPAŢIALE RETICULATE PLANARE METALICE 1. GENERALITĂŢI 2. PARTICULARITĂŢI. DOMENIU DE UTILIZARE 3. CONFORMARE GEOMETRICĂ 4. MATERIALE 5. CALCUL 6. ELEMENTE DE PROIECTARE 7. CONFECŢIONARE, TRANSPORT, MONTAJ 8. PROTECŢIA ANTICOROSIVĂ 9. PROTECŢIA LA FOC 10. ÎNCERCAREA STRUCTURII 11. URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP II. STRUCTURI SPAŢIALE RETICULATE PLANARE CU ALCĂTUIRE MIXTĂ (OŢEL BETON ARMAT) 1. GENERALITĂŢI 2. PARTICULARITĂŢI. DOMENIU DE UTILIZARE 3. CONFORMARE GEOMETRICĂ 4. SOLUŢII CONSTRUCTIVE 5. MATERIALE 6. CALCUL 7. ELEMENTE DE PROIECTARE 8. CONFECŢIONARE, TRANSPORT, MONTAJ 9. PROTECŢIA ANTICOROSIVĂ 10. PROTECŢIA LA FOC 11. ÎNCERCAREA STRUCTURII 12. URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP ÎNCHEIERE LISTA REGLEMENTĂRILOR LA CARE SE FAC REFERIRI ÎN TEXT ANEXA: EXEMPLU DE CALCUL PENTRU NOD CURENT DIN FAŢA INFERIOARĂ A UNEI STRUCTURI SPAŢIALE RETICULATE PLANARE

5 SPECIFICAŢIE TEHNICĂ PRIVIND CERINŢE PENTRU PROIECTAREA ŞI EXECUTAREA CONSTRUCŢIILOR IN SOLUŢIE DE STRUCTURĂ SPAŢIALĂ RETICULATĂ PLANARĂ INDICATIV STO13 97 I. STRUCTURI SPAŢIALE METALICE 1. GENERALITĂŢI 1.1. Structurile spaţiale sunt sisteme constructive moderne utilizate la acoperirea suprafeţelor cu deschideri libere mari pe ambele direcţii (fără rezemări intermediare), ce caracterizează construcţiile destinate adăpostirii aglomerărilor mari de oameni. Ele sunt raţionale din punct de vedere structural, al consumurilor specifice, execuţiei, costurilor pentru întreţinere şi se pretează la modernizări / extinderi ale construcţiilor în a căror componenţă se află O structură spaţială poate fi definită ca fiind un ansamblu tridimensional de elemente structurale capabile să preia încărcări ce pot fi aplicate în orice punct, înclinate cu orice unghi în raport cu suprafaţa structurii şi acţionând în orice direcţie. Structurile spaţiale pot fi realizate din elemente uzinate simple, adesea de formă şi dimensiuni obişnuite, care sunt produse în unităţi de confecţii metalice asamblate uşor şi rapid pe şantier Structurile spaţiale reticulate planare sunt sisteme de bare drepte având extremităţile (noduri) situate în două sau mai multe plane paralele care constituie feţele structurii Prezenta specificaţie tehnică pentru proiectare şi execuţie se referă numai la structurile spaţiale reticulate planare în dublu strat pentru acoperiş, care au ce mai largă aplicabilitate. În text, pentru simplificare, ele sunt numite structuri spaţiale reticulate planare. La aceste structuri nodurile dintr o faţă sunt unite cu nodurile din cealaltă faţă prin bare diagonale Structurile spaţiale reticulate planare au o conformare regulată caracterizată prin repetarea de un număr mare de ori a unui element constituent (modul): bară, subansamblu plan sau spaţial, (de obicei piramidal). Dimensiunile modulului sunt dictate de mai mulţi factori: deschidere, încărcări, sistemul de învelitoare, tipul de nod, aspectul arhitectural, posibilităţile de transport, tehnologii de execuţie. Elaborată de: INSTITUTUL NAŢIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE IN CONSTRUCŢII ŞI ECONOMIA CONSTRUCŢIILOR INCERC Aprobată de: MINISTRUL LUCRĂRILOR PUBLICE ŞI AMENAJĂRII TERITORIULUI MLPAT cu ord. 2/N/

6 În fig. 1 sunt prezentate exemple de acoperişuri realizate în soluţie de structuri spaţiale reticulate planare: fig. la, 1b în ţară fig. 1c... 1f în străinătate 1.6. Modul de dispunere a barelor şi condiţiile de rezemare trebuie să fie astfel încât să asigure indeformabilitatea geometrică a structurii. Carelajul fiecărei feţe poate fi deformabil sau indeformabil. Indeformabilitatea geometrică a întregii structuri este asigurată de diagonale şi de condiţiile de contur Barele structurii sunt supuse, în principal, la eforturi axiale, influenţa momentelor încovoietoare şi de torsiune fiind nesemnificativă chiar în cazul sistemelor îmbinate rigid Prezenta specificaţie tehnică cuprinde cerinţe şi prevederi speciale care ţin seama de particularităţile structurilor spaţiale reticulate planare. 2. PARTICULARITĂŢI. DOMENIU DE UTILIZARE 2.1. Structura spaţială reticulată planară este un sistem constructiv la care nu există descărcări succesive de pe o direcţie pe alta şi nu mai există elemente principale şi elemente secundare Structura spaţială reticulată planară îmbină efectul de grindă cu zăbrele cu cele de dală Toate elementele componente ale structurii participă la preluarea şi transmiterea încărcărilor exterioare, ceea ce conduce la uniformizarea dimensiunilor acestor elemente Particularităţile de la pct conferă sistemului următoarele avantaje: posibilitatea acoperirii pe suprafeţe mari fără reazeme intermediare. posibilitatea extinderii în spaţii limitate a unor clădiri existente (datorită pasului mic al structurii, o soluţie reticulată se recomandă de la sine). deosebită libertate la proiectare (în privinţa formei în plan, a pasului structurii, configuraţiei geometrice, rezemării etc. greutate proprie redusă în comparaţie cu structurile din beton armat şi precomprimat, conducând la reducerea greutăţii restului construcţiei. rezerve de siguranţă în cazul unor defecţiuni locale. rigiditate mare la montaj şi în stadiul final (de serviciu) industrializarea confecţionării şi montajului. uşurinţă la manipulare şi transport datorită greutăţii reduse a elementelor uzinate. mare diversitate a soluţiilor de montaj. montare rapidă cu mijloace şi scule obişnuite. posibilitatea suspendării unor sarcini izolate practic în orice punct al suprafeţei acoperişului. posibilitatea preluării încărcărilor nesimetrice (neuniforme) datorate depunerilor de zăpadă, precum şi a încărcărilor concentrate mari sau nesimetrice. spaţiu tehnic liber permiţând amplasarea unor unităţi de instalaţii.

7 rezemarea simplă a învelitorii în diferite variante. posibilitatea suspendării unui plafon. posibilitatea iluminării naturale prin cupolete izolate (de dimensiunea ochiurilor) sau prin luminatoare Spaţiile acoperite cu structuri de rezistenţă proiectate în soluţie de structuri spaţiale reticulate planare au destinaţii variate atât în domeniul social cultural cât şi industrial: săli de sport, săli de educaţie fizică pentru unităţile de învăţământ, patinoare, bazine de înot etc. săli polivalente, săli de spectacole, cinematografe, săli de expoziţie, pavilioane economice (fixe sau itinerante) etc. amfiteatre, săli de recepţie etc. garaje, depouri, hangare. ateliere de producţie, hale pentru încercări. hale industriale Structurile spaţiale reticulate planare pot fi utilizate, de asemenea, la clădirile multietajate, pentru acoperişuri, planşee, pereţi de închidere verticali sau uşor înclinaţi Structurile spaţiale reticulate planare pentru acoperiş reprezintă o soluţie competitivă, în raport cu alte soluţii, pentru deschideri > 24 m. Domeniul lor optim este cel al deschiderilor libere variind între 30 şi 65 m. Practica arată că la deschideri mai mari de m săgeata devine factor determinant, astfel că limita economică pentru structurile spaţiale reliculate planare în dublu strat se situează în jurul a m. Pentru deschideri libere mai mari de m sunt indicate structuri spaţiale reticulate planare în triplu strat (structuri de tip placă rigidă, dar uşoară) având în alcătuire trei feţe: superioară, mediană* ) şi inferioară (fig. lf şi 3b). După caz, structurile în triplu strat (dispuse în zonele marginale) pot fi asociate cu structuri în dublu strat (dispuse în zona centrală). Structurile în triplu strat nu fac obiectul prezentei specificaţii tehnice Forma în plan a structurilor spaţiale reticulate planare este obişnuit dreptunghiulară, recomandabil cât mai apropiată de pătrat. Pot fi adoptate şi alte forme în plan (cum sunt: trapezoidală, rombică, hexagonală, circulară etc), cu rezolvarea corespunzătoare a rezemărilor. Informativ, în fig. 2 sunt prezentate forme în plan** ) mai puţin uzuale pentru structuri spaţiale reticulate planare Acoperişurile în soluţie de structuri spaţiale reticulate planare pot avea denivelări pe parcursul lor ca, de exemplu, în fig Structurile spaţiale reticulate planare sunt aplicabile, de regulă, tramelor izolate, astfel încât barele din faţa superioară să lucreze la compresiune, iar barele din faţa superioară la întindere Structurile spaţiale reticulate planare pot fi, însă, continue pe două sau mai multe deschideri, continuitatea fiind realizată pe o direcţie sau două direcţii (perpendiculare) ca, de exemplu, în fig. 4. Reazemele intermediare pot fi rigide (pereţi intermediari) sau elastice (grinzi cu zăbrele în înălţimea structurii). *) Faţa mediană este situată la mijlocul înălţimii structurii. **) Structuri spaţiale aplicate în străinătate

8 2.12. Înclinarea acoperişului în soluţie de structură spaţială reticulată poate fi realizată cu una sau două pante. În vederea asigurării efectului de şaibă, panta recomandabilă este de maxim 3%. Înclinarea acoperişului cu o singură pantă poate fi realizată prin montarea direct înclinată a structurii, pe grinzi a căror faţă superioară asigură înclinarea dorită. Înclinarea acoperişului cu două pante poate fi realizată fie prin montarea înclinată a celor doi versanţi ai structurii (a cărei conformare geometrică şi rezolvări constructive vor fi alese corespunzător), fie în cazul pantelor mici prin montarea orizontală a structurii şi crearea deasupra acesteia a unui schelet metalic pentru susţinerea învelitorii (de regulă alcătuit din popi şi pane). 3. CONFORMARE GEOMETRICĂ 3.1. Structurile spaţiale reticulate planare reprezintă o dezvoltare a structurilor reticulate planare într un singur strat (acestea din urmă limitate la deschideri de maximum 10 m şi supuse, în principal, acţiunii momentelor încovoietoare) Structurile spaţiale reticulate planare sunt caracterizate prin: figura geometrică ce subîmparte planul fiecărei feţe (forma ochiurilor); poziţia relativă a barelor din cele două feţe în raport cu conturul; alcătuirea relativă a celor două feţe. La conformitatea geometrică se va avea în vedere ca structura propusă să nu fie un sistem critic (care nu asigură stricta indeformabililate geometrică) Feţele superioară şi inferioară pot avea ochiuri triunghiulare, pătrate, rombice şi hexagonale, caracterizate prin lungimi de bare identice în fiecare faţă. Tipurile de structuri la care ochiurile comportă două (sau mai multe) lungimi de bare distincte nu fac obiectul prezentei specificaţii tehnice Rigiditatea globală a unei structuri spaţiale reticulate planare este funcţie de conformarea ei geometrică (forma, respectiv, indeformabilitatea ochiurilor). Structurile cu ochiuri triunghiulare sunt mai rigide decât cele cu ochiuri pătrate, care, la rândul lor, sunt mai rigide decât cele cu ochiuri hexagonale După forma ochiurilor din cele două feţe şi a modului de dispunere a diagonalelor, este posibilă o mare varietate de structuri spaţiale reticulate planare. Soluţiile cele mai simple sunt şi cele mai atractive; ele au drept consecinţă o serie de avantaje de ordin constructiv, cum ar fi: posibilităţi de tipizare/uzinare/confecţionare de subansambluri, montaj rapid, mare elasticitate în amplasarea luminatoarelor/trecerea ţevilor şi conductelor etc La alegerea lipului de structură spaţială reticulată planară (forma ochiurilor), va fi avută în vedere şi forma conturului. În vederea asigurării unor condiţii normale de rezemare va fi evitată modificarea conformării regulate prin îndesirea nodurilor şi adăugarea de bare Principalele tipuri de structuri spaţiale reticulate planare sunt următoarele: Structura spaţială planar triunghiulară (fig. 5). Barele din fiecare faţă formează triunghiuri echilaterale. Cele două feţe sunt translate oblic, astfel încât în proiecţie apar hexagoane regulate stelate.

9 Din fiecare nod pleacă trei diagonale la nodurile vecine din faţa cealaltă Structura spaţială planar pătrată cu cea mai largă aplicare şi aplicabilitate. Cele mai uzuale tipuri de structuri planar pătrate sunt: Structura spaţială planar pătrată simplă (fig. 6) la care cele două feţe identice sunt subîmpărţite în pătrate având laturile l paralele, atât între ele cât şi cu conturul dreptunghiular al structurii. În privinţa aşezării relative a celor două carelaje plane, nodurile unei feţe corespund pe verticală cu centrele pătratelor celeilalte feţe. Nodurile celor două feţe sunt legate prin diagonale, dispuse în plane verticale orientate la 45 faţă de barele orizontale. La fiecare nod se întâlnesc câte 8 bare (4 bare dintr o faţă şi 4 diagonale) Păstrând integral conformarea geometrică a structurii spaţiale reticulate planar pătrate simple, însă modificând orientarea barelor faţă de contur, şi anume rotire cu 45, se obţine structura spaţială planar pătrată oblică (fig. 7) Structura spaţială planar pătrată diagonală (fig. 8), la care cele două feţe sunt subîmpărţite diferit în pătrate; barele din faţa superioară sunt orientate la 45 faţă de barele din faţa inferioară. În acest fel, nodurile superioare corespund pe verticală mijloacelor barelor din faţa inferioară, iar nodurile inferioare corespund centrelor pătratelor superioare. Dacă pasul feţei superioare este 1/ 2. Nodurile din cele două feţe sunt legate prin diagonale, dispuse în plane verticale orientate la 45 faţă de barele orizontale ale feţei superioare. La un nod superior se întâlnesc câte 6 bare (4 bare superioare şi 2 diagonale). În mod obligatoriu nodurile de contur vor fi fixate contra deplasărilor în lungul laturilor sau vor fi prevăzute bare de contur pentru asigurarea strictei indeformabilităţi a structurii Păstrând integral conformarea geometrică a structurii spaţiale planar pătrate diagonale, însă modificând orientarea faţă de contur şi anume rotire cu 45, se obţine structura spaţială planar pătrată diagonală inferior (fig.9) Prin eliminarea unor bare din structurile de bază descrise la pct , cu o anumită ritmicitate, astfel încât să se păstreze caracterul de regularitate al structurii, se pot obţine noi tipuri de structuri cu o densitate de bare mai mică; ele sunt denumite structuri spaţiale reticulate planare sistem economic. Spre exemplu, prin eliminarea unor diagonale şi, alternativ, a unor bare din faţa inferioară a modelului structurii spaţial planar pătrate simple se poate obţine sistemul economic din fig. 11. La alcătuirea unor sisteme economice va fi avută în vedere păstrarea indeformabilităţii geometrice a structurii Pot fi încadrate în categoria structurilor spaţiale reticulate planare reţelele formate din grinzi cu zăbrele plane dispuse după două direcţii (fig. 10), contravântuite în plan orizontal astfel încât să formeze un sistem geometric indeformabil Structura spaţială planar hexagonală (fig. 12), la care barele din fiecare faţă formează hexagoane regulate convexe; cele două feţe corespund printr o translaţie oblică. Legătura între cele două feţe ale structurii este realizată prin diagonale şi montanţi 3.8. Sunt admise şi alte tipuri de structuri (cu conformare geometrică diferită), în măsura în care acestea sunt justificate din punct de vedere al comportării statice, al tehnologiei de confecţionare şi execuţie, precum şi din punct de vedere economic.

10 3.9. Din punct de vedere al rezemării se disting: structuri cu rezemare în noduri ale feţei superioare; structuri cu rezemare în noduri ale feţei inferioare; structuri cu rezemare mixtă (atât în noduri ale feţei superioare, cât şi ale feţei inferioare) Elementele geometrice de proiectare ale structurilor spaţiale reticulate planare sunt: pasul structurii; numărul de intervale; înălţimea structurii, respectiv unghiul diagonalei cu planele feţelor Pasul structurii este distanţa "l" măsurată între noduri teoretice succesive, paralel cu o latură de contur. Mărimea pasului este dictată de condiţiile de modulare, natura învelitorii, optimizarea consumului de metal în bare şi noduri. Pasul optim recomandat este cuprins între 1,5...3,0 m Numărul par sau impar de paşi poate fi un factor important în rezolvarea unor probleme de tehnologie, de scurgerea apelor (acoperiş într o singură pantă sau în două pante) etc Înălţimea structurii este distanţa "h" măsurată între planele celor două feţe. Ea se recomandă a fi aleasă între 1/ /20 din deschiderea minimă în plan Unghiul γ optim, al diagonalelor cu planele feţelor este cuprins între , ceea ce permite o alcătuire raţională a nodului, o corelare judicioasă între înălţime, pasul reţelei şi lungimea diagonalei (1d), precum şi limitarea săgeţilor verticale ale structurii la valori cuprinse între 1/300 şi 1/400 din deschiderea minimă în plan La structurile spaţiale planar pătrate, între h, l, 1d şi γ există următoarele relaţii a) pentru structurile spaţiale planar pătrate simple: tg γ = h 2 /l ; l d = l/ 2 cos γ = h/sin γ (1) b) pentru structurile spaţiale planar pătrate diagonale: tg γ = 2h/l; l d = l/2cos γ = h/sin γ (2) 4. MATERIALE 4.1. Prezenta specificaţie tehnică se referă numai la structurile spaţiale reticulate planare realizate din oţeluri pentru construcţii metalice Mărcile de oţeluri şi sortimentele de produse din oţel folosite pentru barele şi nodurile structurii precum şi pentru îmbinări surit cele standardizate pentru construcţii metalice ( STAS 500/1 89, STAS 500/2 80, STAS 500/3 80, STAS 404/1 87, STAS 530/1 87, STAS , STAS , STAS , STAS Barele structurii se realizează din ţevi sau profile laminate la cald, ţevi trase la rece sau profile cu pereţi subţiri formate la rece. Alegerea oţelului, a mărcii şi a clasei de calitate, precum şi a sortimentelor de produse din oţel, vor fi făcute de către proiectant în funcţie de importanţa construcţiei, de concepţia constructivă, încărcări, condiţii de serviciu etc.

11 4.4. Materialele puse în operă vor fi de calitatea şi dimensiunile prevăzute în proiect. Pentru materialele puse în operă, furnizorul va prezenta certificate de calitate. În cazul în care acestea lipsesc sau nu conţin toate datele cerute prin condiţiile din proiect, vor fi făcute verificările necesare la uzină / laboratoare de specialitate, care vor elibera buletinele corespunzătoare. Utilizarea materialelor noi este condiţionată de obţinerea agrementelor tehnice, conform reglementărilor în vigoare. 5. CALCUL 5.1. Probleme generale Prevederile de calcul din prezenta specificaţie tehnică se referă la structurile spaţiale reticulate planare pentru acoperiş (care sunt cel mai larg aplicate) În cazul utilizării structurilor spaţiale reticulate planare ca planşee sau pereţi de închidere verticali sau înclinaţi, vor fi avute în vedere particularităţile acestor tipuri de elemente de construcţie (din punct de vedere al preluării încărcărilor, soluţiei de rezemare etc). În cazul folosirii structurilor spaţiale planare la planşee, vor trebui luate măsuri speciale pentru asigurarea disipării energiei. Disiparea se va face prin riglele cadrelor care vor asigura o comportare postelastică corespunzătoare Structurile spaţiale reticulate planare sunt caracterizate printr un grad ridicat de complexitate datorită concepţiei lor spaţiale (structuri multiplu static nedeterminate), numărului mare de parametri care le definesc precum şi necesităţii corelării proiectării cu tehnologia confecţionării şi a montajului În cazul estimării unor posibile tasări diferenţiate ale structurii de susţinere, vor fi efectuate verificări corespunzătoare ale structurii spaţiale reticulate planare O structură spaţială reticulată planară trebuie să fie calculată şi dimensionată astfel încât să fie satisfăcute toate condiţiile de rezistenţă şi stabilitate atât pe durata de utilizare serviciu cât şi în stadiile de montaj. De regulă, schema de încărcare cea mai defavorabilă se realizează în stadiul final (de serviciu) când pot apărea combinaţiile de încărcări cele mai defavorabile. 5.2 Parametrii de calcul Principalii parametri care intervin la determinarea stării de eforturi şi de deformaţii în structurile spaţiale reticulate planare sunt: înălţimea structurii "h"; numărul de ochiuri m x n ale structurii din suprafaţa de rezemare (m, n reprezintă numărul ochiurilor în lungul fiecărei deschideri, în planul feţei rezemate a structurii); rezemarea în nodurile feţei superioare, respectiv inferioare; modificarea condiţiilor de rezemare;

12 mărimea încărcărilor nodale P s, P i aplicate pe cele două feţe (P s este încărcarea la faţa superioară, iar P i este încărcarea la faţa inferioară; raportul laturilor a/b = m/n (în care a = m x 1, b = n x 1 reprezintă laturile conturului dreptunghiular acoperit de structura reticulată planară) Influenţa înălţimii "h" a structurii Cu foarte mici aproximaţii (de cca. 2% datorate influenţei deformaţiilor din lunecare), eforturile în barele din cele două feţe ale unei structuri spaţiale reticulate planare variază invers proporţional cu înălţimea "h" a structurii, iar săgeţile invers proporţional cu "h 2 ". Eforturile în diagonale sunt invers proporţionale cu sin γ într o structură dată, având o încărcare dată, starea de eforturi şi deformaţii poate fi exprimată prin relaţiile: S= C 1 /h; T=C 2 /h; D = C 3 /sin γ; f= C 4 /h 2 (3) în care S,T, D, f sunt respectiv, eforturi în tălpi, eforturi în diagonale, săgeţi, şi C 1 C 2, C 3 C 4 reprezintă anumite constante dimensionale care depind de încărcările în nodurile structurii spaţiale, iar în cazul săgeţilor şi de rigidităţile axiale ale barelor. Pentru două structuri cu aceeaşi geometrie a feţelor şi aceeaşi încărcare, având însă înălţimi diferite h 1 şi h 2, eforturile şi săgeţile în cele două structuri se află în raporturile: S 2 = S 1 (h 1 /h 2 ); T 2 = T 1 (h 1 /h 2 ) D 2 = D 1 (sin γ 1 /sin γ 2 ); f 2 = f 1 (h 1 2 /h 2 2 ) (4) Astfel, dacă starea de eforturi şi deformaţii în una din structuri este cunoscută, atunci starea de eforturi şi deformaţii în cealaltă structură poate fi dedusă prin relaţiile (4) Influenţa numărului de ochiuri "m x n" Consumul de oţel creşte odată cu creşterea numărului de ochiuri, atunci când barele din feţe şi diagonale au, respectiv, secţiuni constante pe toată suprafaţa structurii În cazul când sunt făcute diferenţieri, pe zone (câmpuri de efort), ale secţiunilor barelor, consumul de oţel se reduce sensibil, structura devenind, însă, mai elastică. Se precizează că adoptarea unui număr exagerat de mare de zone pentru diferenţieri ale secţiunilor barelor, chiar dacă ar conduce la o scădere considerabilă a consumului de oţel, creează dificultăţi mari la confecţionare şi montaj. De aceea, se recomandă limitarea la trei zone distincte pentru fiecare faţă şi diagonale Influenţa condiţiilor de rezemare O problemă specială o constituie faza de montaj a unei structuri spaţiale reticulate planare, când condiţiile de rezemare sunt diferite de acelea finale din stadiul de serviciu. În cazul structurilor spaţiale reticulate planare la care, datorită soluţiilor adoptate la uzinare (bare şi noduri, subansambluri etc), sunt posibile mai multe tehnologii de montaj, trebuie examinat cu atenţie dacă nu cumva condiţiile de rezemare la montaj pot conduce la situaţii în care, local, structura este subdimensionată.

13 Spre exemplu, în cazul folosirii metodei prin ripare, în stadii de montaj, structura de dimensiuni mai reduse este rezemată doar pe trei laturi, cea de a patra fiind liberă. Modul de lucru static se modifică substanţial şi, deşi, încărcările sunt mai reduse decât în stadiul de serviciu, este posibil ca unele bare să fie mai încărcate în stadiile de montaj, decât în stadiul final În barele de contur, care au o contribuţie importantă în asigurarea indeformabilităţii geometrice a întregii structuri, la montaj se dezvoltă eforturi mari. De aceea, barele de contur trebuie să fie verificate şi pentru situaţia de montaj La montaj săgeţile pot depăşi valorile admise în stadiul final (de serviciu). Proiectantul structurii spaţiale are obligaţia să menţioneze aceste valori mai mari ale săgeţilor pe planurile de montaj, în scopul avertizării proiectantului structurii de susţinere şi a executantului În concluzie, date fiind observaţiile de la pct , printre ipotezele de dimensionare ale unei structuri spaţiale reticulate planare trebuie să fie luate în considerare şi diferitele scheme de montaj şi încărcările aferente (vezi pct ) Influenţa raportului laturilor "a/b" = "m/n" În cazul structurilor cu contur dreptunghiular, starea de eforturi în barele feţelor structurii este influenţată de raportul laturilor. Se recomandă ca forma în plan a conturului să fie cât mai apropiată de pătrat. Pe măsura creşterii raportului laturilor, avantajele structurilor spaţiale reticulate planare (vezi pct ) încep să se diminueze. Când raportul a/b > 2, comportarea structurii spaţiale reticulate planare tinde către cea a unei plăci plane încovoiate pe o direcţie Influenţa modificării secţiunilor barelor Modificarea secţiunilor barelor într o faţă a structurii (impusă de derularea etapelor de calcul) nu modifică sensibil starea de eforturi secţionale din cealaltă faţă. De asemenea, nici introducerea unor bare suplimentare într o faţă a structurii (impusă de derularea etapelor de calcul) nu modifică sensibil starea de eforturi secţionale din cealaltă faţă Modificarea secţiunilor diagonalelor nu influenţează, practic, starea de eforturi din barele feţelor şi din diagonale (diagonalele având un rol secundar în preluarea încărcărilor) Încărcări Structurile spaţiale reticulate planare se calculează prin metoda stărilor limită, cu respectarea principiilor fundamentale de calcul al construcţiilor din oţel conform STAS , a prescripţiilor de calcul şi indicaţiilor constructive pentru proiectare conform grupului de standarde STAS (0,1,2) Calculul la diferitele stări limită se face luând în considerare combinaţiile defavorabile, practic posibile, ale încărcărilor. Clasificarea şi gruparea încărcărilor se face în conformitate cu prevederile STAS 10101/0A Încărcările permanente care se iau în considerare sunt: greutate subansamblu învelitoare (de exemplu: panouri tablă cutată, hidro + termoizolaţie + şaibă suport + protecţii hidro şi anticorosivă);

14 greutate luminatoare, cupolete (după caz); greutate proprie structură spaţială reticulată planară; greutate proprie pane (după caz); greutate proiecţie la foc (după caz) Încărcările temporare care se iau în considerare sunt: încărcări cvasipermanente: spaţiu tehnic; greutatea depunerilor de praf industrial, după caz (dacă depunerea nu este exclusă datorită unor măsuri corespunzătoare); tasările şi deplasările neuniforme ale fundaţiilor, când acestea nu sunt datorate unor schimbări radicale a structurii terenului de fundare; variaţiile de temperatură tehnologică (după caz); încărcări variabile: încărcări date de zăpadă (cu considerarea eventualelor aglomerări datorite, după caz, luminatoarelor, frontoanelor, aticurilor perimetrale, denivelărilor acoperişurilor realizate în trepte, prezenţei clădirilor vecine cu înălţimi mai mari etc.) ale căror intensităţi de calcul vor fi evaluate conform STAS 10101/ încărcări date de vânt, ale căror intensităţi de calcul vor fi evaluate conform STAS 10101/20 90; încărcări apărute în timpul montajului inclusiv cele datorate condiţiilor provizorii de rezemare ale structurii (care îi modifică schema statică prevăzută pentru durata de serviciu); variaţii de temperatură exterioară (climatică), ce vor fi luate în considerare atunci când structura reticulată este în aşa fel rezemată pe grinzi sau stâlpi încât nu este posibilă deplasarea liberă a nodurilor de reazem Încărcările excepţionale care se iau în considerare sunt: încărcări seismice, ale căror intensităţi vor fi evaluate conform normativului P ; încărcări date de zăpadă pentru cazurile în care cz > Aspecte particulare. Elementele de închidere transmit, în mod uzual, încărcări orizontale structurii spaţiale reticulate planare. În cazul în care se doreşte luarea în considerare a conlucrării dintre elementele de închidere şi structura spaţială reticulată planară, va fi efectuat un calcul spaţial al întregului ansamblu structural (stâlpi, grinzi de contur, elemente de închidere şi structura spaţială). La calculul deplasărilor laterale a structurii de susţinere se va putea admite că structura spaţială reticulată planară este o şaibă rigidă în planul ei Condiţii de rezemare Rezemarea unei structuri spaţiale reticulate planare se face în mod obişnuit perimetral, în nodurile situate pe contur (la faţa superioară sau inferioară) sau punctual, în puncte izolate situate în interiorul reţelei, conform pct Rezemarea pe contur se face fie pe grinzi (de centură sau cu zăbrele în înălţimea structurii), fie direct pe stâlpi şi poate fi în toate nodurile sau numai într un anumit număr de noduri (dispuse cu regularitate).

15 Când condiţiile arhitectonice nu impun rezemări localizate, rezemarea cea mai raţională este aceea în toate nodurile de contur, în scopul uniformizării reacţiunilor. Anumite condiţii arhitectonice pot impune rezemarea pe contur în noduri alternate, cu o dispunere regulată Se recomandă ca, atunci când este necesară o rezemare interioară (direct pe stâlpi), aceasta să fie de tip arborescent şi realizată la faţa inferioară. Rezemarea arborescentă poate fi impusă de proiectul de arhitectură (faţade pentru săli de expoziţii, hangare, etc.) cu deschideri libere mari. Prin rezemarea arborescentă, încărcările se repartizează la un număr mai mare de bare care se întâlnesc pe stâlp Din punct de vedere constructiv, rezemarea va fi astfel concepută încât să poată permite mici deplasări după una, două sau trei direcţii (orizontal, în lungul şi/sau transversal conturului structurii spaţiale, precum şi vertical) În cazul fundării construcţiei pe terenuri cu posibile tasări diferenţiate (deplasări impuse) vor fi adoptate soluţii constructive pentru rezemare, care să nu conducă la introducerea unor eforturi suplimentare necontrolate. Numărul nodurilor cu deplasare liberă pe verticală nu va depăşi o treime din numărul total al nodurilor de rezemare Calculul static Pentru calcul sunt admise, în mod uzual, următoarele ipoteze: barele sunt perfect centrate în noduri teoretice; încărcările sunt concentrate şi sunt aplicate numai în noduri; deformaţiile transversale (săgeţile) sunt mici în comparaţie cu deschiderile, astfel încât echilibrul poate fi exprimat pe starea nedeformată a structurii. Se poate admite, de asemenea, ipoteza simplificatoare că nodurile sunt articulaţii sferice perfecte, întrucât pe de o parte nodurile au dimensiuni mici în raport cu lungimile barelor şi nu au o rigiditate semnificativă care să impună considerarea acestora în calculul static, iar pe de altă parte soluţiile constructive de noduri, în majoritatea lor, realizează condiţiile unei articulaţii. Se precizează că programele actuale de calcul sunt capabile să modeleze rigiditatea nodurilor Principalele metode de calcul static, aplicabile structurilor spaţiale reticulate planare pentru determinarea eforturilor în bare şi deplasărilor nodurilor sunt metodele staticii construcţiilor: metoda deplasărilor şi metoda eforturilor Calculul de rezistenţă şi stabilitate al elementelor componente ale unei structuri spaţiale reticulate planare va fi efectuat în conformitate cu prevederile STAS 10108/0 78. În cazul în care barele structurii sunt realizate din ţevi sau din profile cu pereţi subţiri formate la rece, calculul va fi efectuat conform prevederilor STAS 10108/1 81, respectiv STAS 10108/ Barele structurii sunt elemente solicitate axial (la întindere sau compresiune), neglijându se efectul încovoierii datorat greutăţii proprii a barelor La îmbinarea a două subansambluri cu secţiuni diferite rezultă bare cu secţiuni nesimetrice (fig. 13).

16 Excentricităţile datorate nesimetriei introduc momente încovoietoare care nu pot fi neglijate, astfel că aceste bare vor trebui verificate, suplimentar, la încovoiere cu forţă axială Dacă unele bare sunt încărcate cu sarcini transversale aplicate pe deschiderea lor (de exemplu, dispunerea panelor pe deschidere), aceste bare vor fi verificate şi la încovoiere cu forţă axială Pentru determinarea lungimii de flambaj a barelor comprimate, lungimea barei poate fi: distanţa dintre feţele nodurilor, pentru îmbinările cu conectori; distanţa dintre axele nodurilor, atunci când nodurile rezultă prin simpla intersecţie a barelor Etape principale ale calculului unei structuri spaţiale: stabilirea intensităţilor de calcul ale încărcărilor; predimensionarea structurii; determinarea eforturilor în barele structurii, cu utilizarea programelor de calcul; dimensionarea barelor structurii, inclusiv verificarea la eforturi din tasări neuniforme, variaţii de temperatură etc. dimensionarea nodurilor; verificări specifice ale barelor în zona de îmbinare cu nodurile, precum şi ale pieselor componente ale nodurilor, după caz* ). 6. ELEMENTE DE PROIECTARE 6.1. Proiectele pentru structuri spaţiale reticulate planare vor fi întocmite de către unităţi care posedă calificare, competenţă şi experienţă corespunzătoare naturii şi importanţei construcţiei. Proiectele vor fi verificate de verificatori autorizaţi de stat Alcătuirea barelor Barele unei structuri spaţiale reticulate planare pot fi alcătuite: cu secţiune închisă (din ţevi rotunde, pătrate sau dreptunghiulare); cu secţiune deschisă (din profile U, L etc). Se recomandă utilizarea cu prioritate a secţiunilor închise (elementele structurii fiind solicitate, în principal, la eforturi axiale) Pentru realizarea unei dimensionări raţionale este indicată diferenţierea secţiunilor barelor pe zone (câmpuri de efort). Se recomandă limitarea la trei a numărului de câmpuri diferite pentru fiecare tip de bară (faţa superioară, inferioară şi diagonale). Pentru structurile spaţiale reticulate planar pătrate simple, consumurile minime se obţin atunci când: *) Exemple de verificări specifice în cazul nodurilor disc (fig. 13): verificarea barelor întinse (ţevi) în secţiunea slăbită la îmbinarea lor cu bolţurile; verificarea hoiturilor (întindere, presiune pe gaură, forfecare; verificarea îmbinărilor sudate dintre ţevi şi bolţuri, precum şi a celor dintre piesele nodurilor; verificarea şuruburilor verificarea transmiterii forţelor din barele feţei superioare la noduri etc.

17 cele trei zone sunt egale între ele şi egale cu o treime din aria totală acoperită în plan cu structura spaţială. ariile secţiunilor barelor sunt conform tabelului 1. Tabelul I Bare Zona centrală intermediară marginală în faţa superioară A s 2/3 A s 1/3 A s în faţa inferioară A i 2/3 A i 1/3 A i diagonale 0,4 A s sau 0,4 A i 6.3. Noduri Nodurile teoretice ale structurii pot fi materializate prin noduri de diferite tipuri (denumite, în cele ce urmează, conectori) sau rezultă din alcătuire constructivă, prin alăturarea de subansambluri solidarizate corespunzător, astfel încât să permită transmiterea eforturilor Pot fi admise orice tipuri de noduri, cu condiţia conformării, dimensionării şi executării corecte, utilizării de materiale pentru alcătuire şi îmbinare corespunzătoare, precum şi a obţinerii în ansamblul structurii a unui aspect arhitectural atractiv Notele de calcul ale îmbinărilor, vor cuprinde toate verificările necesare: verificarea secţiunilor posibile de rupere, strivire, forfecare, verificarea la voalare locală etc. În plus, vor fi încercate cel puţin câte trei probe la scară naturală pentru fiecare tip de nod nou început şi pentru fiecare tip de solicitare. Soluţiile noi vor fi supuse agrementării tehnice, conform reglementărilor în vigoare Soluţiile româneşti pentru noduri includ atât soluţii pentru conectori cât şi pentru nodurile ce rezultă prin simpla intersecţie a barelor Sunt prezentate, exemplificaliv, câteva soluţii de noduri* ) pentru structuri spaţiale reticulate planare cu deschideri libere mari, utilizate la investiţii concrete sau promovate prin proiecte: noduri sferice sudate sau noduri sferice cu flanşe asamblate cu şuruburi (conectori); noduri disc (conectori); noduri cu secţiunea în cruce (conectori); intersecţii de bare Modul de alcătuire a nodurilor sferice sudate sau cu flanşe este prezentat în fig. 14, respectiv fig. 15. Alegerea dimensiunilor nodurilor sferice poate fi făcută cu ajutorul diagramei din fig. 16, în care P este încărcarea de cedare a îmbinării (care rezultă din înmulţirea efortului maxim din barele con curente în nod cu coeficientul de siguranţă). *) Toate aceste soluţii sunt brevetate. Dintre ele, primele trei sunt soluţii de început care încă îşi păstrează aplicabilitatea, datorită aptitudinii lor pentru utilizare, evidenţiate de comportarea structurilor spaţiale reticulate planare în a căror componenţă intră.

18 diametru exterior ţ eavã a = diametru exterior sferã grosime perete sferã β = diametru exterior sferã Curbele sunt trasate pentru un coeficient de siguranţă 2,5, recomandat, faţă de capacitatea portantă. La nodurile cu flanşe, utilizate la alcătuirea subansamblurilor uzinate, flanşele vor fi considerate ca plăci inelare încastrate pe conturul interior şi încărcate uniform pe un contur exterior liber, reprezentat de linia centrelor şuruburilor de prindere Modul de alcătuire a nodurilor disc este prezentat în fig Modul de alcătuire a nodurilor cu secţiune în cruce este prezentat în fig Nodurile de tip intersecţie de bare rezultă prin asamblarea de subansambluri uzinate, de tipul celor din fig. 19 (rame plane pătrate), dispuse în şah. Guşeele G din colţuri, prin alăturare câte două, compun nodurile reţelei Pentru construcţii demontabile destinate organizării de şantier cantine, cluburi, laboratoare etc. cu deschideri de maximum 13 m se menţionează soluţia de nod de tipul emisferă poligonală cu opt feţe, fig. 20 (soluţie protejată prin brevet) Principalele soluţii/sisteme de noduri utilizate în străinătate sunt: Mero (Germania), fig. 21; Unistrut (S.U.A.), fig. 22: Space Deck (Marea Britanie), fig. 23; Nodus (Marca Britanie), fig. 23; Triodetic (Canada), fig. 24; Unibat (Franţa); Nippon Steel Joint (Japonia), fig. 25; Octatube (Olanda), fig. 26; Tuball (Olanda) Indicaţii constructive La bare cu secţiuni tubulare, diferenţierea ariei secţiunii se recomandă a se face prin păstrarea diametrului exterior şi modificarea grosimii peretelui. Grosimea minimă a peretelui va fi de 4 mm. Pentru a evita riscul montării eronate a barelor (de exemplu, montarea unor bare cu acelaşi diametru exterior, dar cu grosimi mai mici), pe bare vor fi aplicate în mod obligatoriu marcaje vizibile şi durabile Nu se admite înnădirea unei bare pe deschiderea ei. Se va căuta ca lungimile aprovizionate ale ţevilor/profilelor să conducă la minimum de căderi, respectiv tăierile vor fi optimizate astfel ca lungimile aprovizionate să fie cât mai complet utilizate În cazul soluţiilor de alcătuire care necesită prinderea cu şuruburi a barelor pe nod, vor fi utilizate minimum trei elemente de asamblare (şuruburi). Şuruburile pot fi păsuite sau de înaltă rezistenţă.

19 Se recomandă alcătuirea structurilor spaţiale reticulate planare din subansambluri uzinate. Acestea pot fi: liniare (bară); plane (de dimensiunea unuia sau mai multor ochiuri dintr o faţă); spaţiale, de tip piramidal sau trunchi de piramidă; de tip fermă (pe lungimea unei deschideri sau pe tronsoane) Îmbinarea subansamblurilor se realizează în funcţie de tipul acestora şi de soluţiile de noduri: prin sudare; cu şuruburi (de exemplu, în cazul subansamblurilor plane şi nodurilor cu secţiunea în cruce sau de tipul intersecţii de bare) La structurile spaţiale reticulate planare se recomandă utilizarea învelitorilor uşoare şi a detaliilor de prindere cât mai simplu de executat Consumul specific de oţel depinde de: geometria structurii, dimensiunile în plan, soluţiile de alcătuire (forma secţiunii barei, tipul de nod) precum şi de materialele de alcătuire. Consumul specific C poate fi evaluat, orientativ, cu formula: C = k A (5) în care: A este aria suprafeţei dreptunghiulare acoperite cu structura spaţială, exprimată în m 2 ; k este un coeficient având valorile: 1,1 pentru latura minimă a structurii mai mică de 24 m; 1,50...1,68 pentru laturi mai mari de 24 m. Se menţionează că la evaluarea coeficientului k s a ţinut seama de STAS 10101/ CONFECŢIONARE, TRANSPORT, MONTAJ 7.1. Confecţionare Din punct de vedere al uzinării, structurile spaţiale reticulate planare se încadrează în categoria construcţiilor metalice cu complexitate medie Confecţia metalică va fi executată şi recepţionată în conformitate cu: STAS 767/0 88 C C Regulament de recepţie a lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente acestora (publicat în Monitorul Oficial nr. 193/1994) Proiectantul poate colabora cu tehnologul uzinării, la solicitarea acestuia, pentru stabilirea unei tehnologii corecte şi simple de confecţionare Structurile spaţiale reticulate planare presupun o confecţionare îngrijită (toleranţe de execuţie reduse) datorită numărului mare de elemente componente care se asamblează şi necesităţii de a evita cumularea abaterilor de execuţie ale acestor elemente.

20 Toleranţele vor respecta cel puţin prevederile din STAS 767/0 88 şi Normativ C Pentru situaţiile care nu se încadrează în prevederile reglementărilor tehnice menţionate, proiectantul va preciza valorile toleranţelor admisibile. O menţiune specială se face pentru subansamblurile spaţiale care sunt rigide şi a căror confecţionare fără respectarea toleranţelor prescrise ar crea dificultăţi mari la montaj Se menţionează că, pentru anumite soluţii de alcătuire, calitatea confecţionării influenţează intensitatea încărcării de cedare (de exemplu, în cazul nodurilor disc, nerespectarea toleranţelor de execuţie a găurilor în disc şi a bolţurilor pot conduce la diminuarea capacităţii de cedare). Inexactităţile de execuţie şi forţarea montajului pot conduce la flambarea unor bare adiacente nodului respectiv. În astfel de cazuri se va verifica prin calcul situaţia creată sau vor fi luate măsuri adecvate La executarea structurii de susţinere a structurii spaţiale reticulate planare, toleranţele de execuţie ale primei vor fi corelate cu abaterile de la dimensiunile din proiect ale celei de a doua Particularităţile tehnologice şi respectarea reglementărilor în vigoare nu exclud normele interne ale fiecărei unităţi producătoare (uzină). Confecţionarea şi montajul structurilor spaţiale reticulate planare vor fi realizate pe bază de caiete de sarcini La verificarea corectitudinii confecţionării subansamblurilor şi pieselor vor fi folosite şabloane executate pe maşini de prelucrat. Se subliniază obligativitatea verificării fiecărui subansamblu pe şablon, a cărui verificare periodică (a şablonului) nu trebuie să arate abateri mai mari de ± 1 mm (laturi, diagonale, planeitate) Controlul calităţii confecţiei metalice va fi efectuat de către responsabilul tehnic cu execuţia După caz, producătorul va confecţiona un număr suplimentar de noduri (probe la scară naturală) câte trei pentru fiecare tip de nod şi de solicitare în vederea încercărilor de rezistenţă, Încercările pot fi făcute de unitatea producătoare cu asistenţa tehnică a unui laborator de specialitate, sau vor fi comandate de către producător la un laborator de specialitate, căruia îi vor fi livrate probele pentru încercare. Rezultatele încercărilor vor fi comunicate, în mod obligatoriu, proiectantului Subansamblurile şi piesele structurii spaţiale reticulate planare vor fi preasamblate în unităţile producătoare, pentru evitarea unor complicaţii la montaj Manopera de uzinare depinde de soluţia şi materialele de alcătuire a structurii precum şi de dotarea unităţii producătoare. Informativ, în cazul unei unităţi cu o dotare cel mult medie, consumul specific al manoperei de uzinare este de cca. 170 ore om/tonă. Evaluarea manoperei de uzinare are la bază preţul mediu de livrare pentru confecţie metalică şi structura preţului respectiv.

21 7.2. Transport Transportul, manipularea şi depozitarea subansamblurilor structurilor spaţiale reticulate planare se fac cu uşurinţă, asigurând de la proiectare ca subansamblurile să fie gabaritice Se recomandă împachetarea subansamblurilor pe tipuri şi dimensiuni, pentru o identificare mai uşoară la montaj Transportul de la unitatea producătoare la şantier se va face corespunzător soluţiei subansamblurilor, cu asigurarea gabaritelor pe străzi, şosele sau cale ferată şi cu asigurarea mijloacelor de ridicare pentru încărcare, descărcare şi depozitare Este obligatoriu ca la transport şi depozitare să fie luate măsuri pentru sprijinirea corespunzătoare şi, după caz, protejarea locală a subansamblurilor, în scopul evitării oricărei deteriorări (deformaţii) Montaj Montajul structurilor spaţiale reticulate planare va fi efectuat în conformitate cu prevederile normativului C şi a indicaţiilor speciale date de proiectant. De asemenea, va fi avut în vedere "Regulamentul de recepţie a lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente acestora". (în Monitorul Oficial nr. 193/1994) Pentru montaj pot fi utilizate numeroase soluţii, care variază între liftarea la poziţie a structurii asamblate integral la sol şi montarea la cotă (la poziţie) pe eşafodaj general (platformă). În afara acestor două soluţii, situate la extremele variantelor de montaj, se mai citează: asamblarea la poziţie, pe o platformă parţială, de tronsoane de lungimea unei laturi a structurii şi riparea lor cu trolii, pe măsura asamblării; montarea pe platformă de lucru deplasabilă (cintru mobil); asamblarea la sol a unor tronsoane mari (de exemplu, un sfert de structură) şi montarea lor pe grinzile marginale de susţinere şi pe o schelă centrală; legarea tronsoanelor, prin adăugarea barelor lipsă, se face la poziţie. Notă: Lista soluţiilor de montaj nu este exhaustivă Soluţia de montaj poate fi aleasă de către executant cu acordul proiectantului în funcţie de utilajele disponibile şi de stadiul execuţiei structurii care susţine acoperişul, cu condiţia estimării corecte a solicitărilor ce iau naştere în timpul montajului şi a deformaţiilor pe care le poate suferi structura Montajul structurilor spaţiale reticulate planare va fi efectuat pe baza unui proiect de montaj, cuprinzând tehnologia corespunzătoare, care va fi avizat de proiectant Manopera de montaj depinde de soluţia şi materialele de alcătuire a structurii, soluţia de montaj şi utilajele din dotarea unităţii executante. Informativ, pentru o structură spaţială reticulată planară asamblată cu şuruburi, consumul specific al manoperei de montaj este de cca. 1,33 ore om/m 2 în situaţia fără pane şi de cca. 1,81 ore om/m 2 în situaţia fără pane, şi de cca. 1,81 ore om/m 2, în cazul panelor. La soluţiile sudate, consumul specific al manoperei de montaj se majorează cu cca. 15%.

22 Evaluarea manoperei de montaj are la bază "Colecţia de norme orientative de deviz C 1995". 8. PROTECŢIA ANTICOROSIVĂ 8.1. Structurile spaţiale reticulate planare pot fi utilizate în medii cu agresivitate naturală sau/şi industrială Clasificarea agresivităţii mediilor asupra structurilor spaţiale reticulate planare se face conform STAS 10128/ Măsurile de protecţie anticorosivă a structurilor spaţiale reticulate planare se stabilesc în funcţie de natura şi clasa de agresivitate a mediului conform reglementărilor tehnice în vigoare (STAS 10166/1 77, STAS 10702/1 83, STAS 10702/2 80, Instrucţiuni tehnice C ) În cazul în care protecţia anticorosivă definitivă a subansamblurilor şi nodurilor nu a fost realizată în unitatea producătoare, în vederea transportului şi depozitării pe şantier până la montaj, vor fi luate măsuri de protecţie anticorosivă temporară (grund şi vopsea) precizate de proiectant în funcţie de condiţiile concrete de depozitare şi de mediu Structurile spaţiale reticulate planare existente sau care urmează să fie amplasate în medii agresive, vor fi supuse activităţii de urmărire a comportării în timp, conform cap PROTECŢIA LA FOC 9.1. Comportarea la foc a structurilor spaţiale reticulate planare neprotejate la foc, depinde în general de comportarea la foc a oţelului în structuri de rezistenţă, respectiv incombustibile (clasa C (), conform STAS ) şi cu o limită de rezistenţă la foc convenţională de minim 15 minute* ) Structurile spaţiale reticulate planare de acoperiş se află, în caz de incendiu, parţial sau cu toată înălţimea în grosimea stratului de gaze fierbinţi ce se acumulează sub învelitoare, strat demarcat net de cel de temperatură ambiantă, cu care nu se amestecă Atingerea temperaturii critice poate fi întârziată prin diferite metode de protecţie la foc, gradientul în protecţia aleasă asigurând limite de rezistenţă la foc de 30, minute. Limitele de rezistenţă la foc se stabilesc în funcţie de destinaţia clădirii, conform normelor tehnice P cu modificările din Durata de rezistenţă la foc se stabileşte de către proiectantul structurii şi se asigură prin sisteme de protecţie adecvate Protecţia la foc poate fi de tip termoizolaţie incombustibilă cu grosimi diferite (vată minerală/spray de fibre/tavane suspendate sau, după caz, combinaţii ale acestora) sau cu vopsea termo spumantă După caz, greutatea protecţiei la foc va fi luată în considerare la evaluarea încărcărilor permanente. *) Structurile spaţiale reticulate planare sunt mai avantajoase în raport cu sistemele convenţionale de acoperiş (structuri plane) asigurând un timp mai lung pentru evacuarea clădirii datorită participării tuturor elementelor lor componente chiar şi în timpul incendiului la preluarea şi transmiterea încărcărilor.

23 9.7. Tipul şi grosimea protecţiei se aleg şi se calculează în funcţie de factorul de masivitate al fiecărui tip distinct de bară (formă, dimensiuni).* ) 10. ÎNCERCAREA STRUCTURII Încercarea structurilor spaţiale reticulate planare are drept scop stabilirea măsurii în care soluţiile constructive noi sau după caz, cele existente, îndeplinesc cerinţele de rezistenţă şi stabilitate (conform Legii 10/1995) şi sunt, implicit, apte pentru utilizare Încercarea va fi executată în situ, prin încărcare statică. Asupra construcţiilor acoperite cu structuri spaţiale reticulate planare pot fi efectuate şi încercări pentru determinarea caracteristicilor dinamice ale ansamblului construcţiei Încercările pot fi iniţiate de către investitori, proprietari, proiectanţi, utilizatori, experţi sau organe oficiale de control abilitate, Încercarea in situ este obligatorie numai în cazurile prevăzute în STAS , pct Încercarea structurii prin încărcări statice va fi executată în conformitate cu prevederile STAS şi Instrucţiunilor tehnice Tema de încercare va fi elaborată, de regulă, de către proiectantul şi executantul structurii, în colaborare cu executantul încercării Executantul încercării va fi o unitate abilitată care posedă aparatura şi mijloacele de măsurare necesare şi care este autorizată de către Inspecţia de Stat în Construcţii, Lucrări Publice, Urbanism şi Amenajarea Teritoriului. Executantul încercării asigură elaborarea proiectului încercării, executarea încercărilor auxiliare şi a încercării prin încărcare propriu zise, prelucrarea datelor experimentale şi referatul privind rezultatele încercării Mijloacele de încărcare trebuie să satisfacă următoarele condiţii: să transmită încărcarea la structură conform schemei adoptate; acţiunea lor asupra structurii să poată fi evaluată în orice moment al procesului de încărcare; acţiunea lor să nu fie influenţată în mod sensibil de condiţiile exterioare încercării (factori climatici, temperaturi, tehnologii etc), de modul lor de dispunere sau de legături cu alte elemente ale construcţiei, sau să se poată aplica măsuri pentru evitarea acestor influenţe; să asigure securitatea procesului de încercare şi/sau de lucru La încercare este urmărită evoluţia următorilor parametri: deplasări liniare şi deformaţii (tasări, săgeţi); rotiri; deformaţii specifice; forţe; presiuni; Aparatura şi dispozitivele de măsurare vor fi, în mod obligatoriu, verificate metrologic înainte de montare. *) Factorul de masivitate se calculează cu formula: F m= P i 1 ( m ) S i în care P i este perimetrul secţiunii expuse la foc iar S i este secţiunea curentă a barei.

24 În general, încercarea in situ prin încărcări statice comportă patru faze distincte: încărcarea progresivă de la nivelul zero până la nivelul ei maxim şi urmărirea comportării structurii la nivelurile intermediare de încărcare prestabilite; menţinerea structurii la nivelul maxim al încărcării de probă timp de 12 ore şi urmărirea comportării ei; descărcarea treptată (parcurgând aceleaşi trepte ca în cazul încărcării progresive) până la nivelul zero al încărcării de probă; urmărirea comportării structurii după descărcarea la nivelul zero În cazul în care, în timpul încărcării, este observată apariţia unor fenomene periculoase, încercarea va fi întreruptă şi, pe cât posibil, structura va fi descărcată imediat La încercare vor fi luate măsuri de prevenire a deteriorării excesive a structurii (ca urmare a unei eventuale cedări premature sub încărcarea de probă) precum şi de protejare a personalului experimentator de efectele periculoase ale acestei deteriorări Prelucrarea datelor experimentale, analiza şi prezentarea rezultatelor vor fi efectuate de către executantul încercării. Rezultatele încercării şi aprecierile privind siguranţa şi aptitudinea pentru utilizare a structurii spaţiale reticulate planare vor fi prezentate sub forma unui referat de specialitate Încercarea in situ conform STAS 1336/80 permite evaluarea siguranţei structurii pentru încărcările considerate la momentul efectuării acestei încercări, dar nu poate surprinde evenimente ulterioare, fapt pentru care, după caz, în completare, este necesară urmărirea specială în timp a structurii, conform cap. 11, pct URMĂRIREA COMPORTĂRII IN TIMP Urmărirea comportării în timp a structurilor spaţiale reticulate planare este o activitate obligatorie, prin acţiunea Legii 10/1995 privind calitatea în construcţii, fiind o componentă a sistemului calităţii în construcţii Satisfacerea cerinţelor esenţiale pe durata de utilizare (serviciu) trebuie asigurată de către factorii implicaţi în conceperea, realizarea şi utilizarea structurii, potrivit responsabilităţilor fiecăruia Urmărirea comportării pe durata de utilizare a structurilor spaţiale reticulate planare are drept scop identificarea din timp a oricărei situaţii care ar implica un risc de avariere a structurii sau de reducere a capacităţii sale de utilizare, în vederea luării unor decizii şi măsuri de intervenţie pentru înlăturarea pericolului unor accidente cu urmări grave pentru viaţa oamenilor şi pentru bunurile materiale adăpostite de construcţiile acoperite cu aceste structuri Activitatea de urmărire a comportării are la bază prevederile Normativului P De asemenea se va ţine seama şi de prevederile de la pct Activitatea de urmărire a comportării va fi efectuată sub formele: urmărire curentă (supravegherea curentă a stării tehnice); urmărire specială.

25 Categoria de urmărire şi metodologia de efectuare se stabilesc de către proiectant şi se consemnează în cartea tehnică a construcţiei printr un caiet de sarcini privind urmărirea comportării structurilor spaţiale Urmărirea curentă este o activitate sistematică, cu caracter permanent, care va fi asigurată de către proprietar/utilizator, conform prevederilor din proiectul de execuţie şi instrucţiunilor specifice înscrise în cartea tehnică a construcţiei. În cazul în care nu există prevederi date de proiectant, ea va respecta reglementările menţionate la pct şi Inspectarea structurilor spaţiale în cadrul activităţii de urmărire curentă va fi efectuată de personal cu studii superioare specializat (unităţi specializate) prin examinare vizuală directă şi cu mijloace de măsurare simple, uzuale. Se recomandă ca inspectarea să fie făcută, de regulă, trimestrial/semestrial dar obligatoriu o dată pe an şi imediat după producerea de evenimente excepţionale (seism, inundaţii, alunecări de teren etc). După caz, urmărirea curentă poate fi recomandată unei unităţi specializate care are personal atestat. În cadrul urmăririi curente a structurilor spaţiale reticulate planare, la apariţia unor deteriorări ce se consideră că pot afecta durabilitatea, ca şi rezistenţa şi stabilitatea structurii, proprietarul şi/sau utilizatorul vor/ va comanda o inspecţie extinsă asupra structurii respective. În cadrul activităţii de urmărire curentă vor fi identificate următoarele degradări în vederea intervenţiilor: deformări ale barelor; deplasări vizibile ale nodurilor; schimbări ale poziţiei nodurilor de reazem; fisuri ale cordoanelor de sudură; degradări ale protecţiei anticorosive; degradări ale hidroizolaţiei; tasări vizibile ale construcţiei Urmărirea specială va fi stabilită prin proiectul de execuţie în cazul construcţiilor noi sau este recomandată de rezultatele unei expertize efectuate la: structuri care au suferit avarii; în cazul terenurilor sensibile; când structurile sunt utilizate ca planşee în clădirile care adăpostesc activităţi cu grad ridicat de risc (explozie etc); când structurile se află în medii puternic corosive. Urmărirea specială este o activitate sistematică şi are caracter permanent sau temporar, durata ei fiind stabilită de la caz la caz, în conformitate cu obiectivele propuse. Urmărirea specială va fi efectuată pe bază de proiect, cu mijloace de observare/măsurare complexe şi specifice (adaptate obiectivelor). Proiectul va fi întocmit de proiectantul structurii în colaborare cu specialişti în cercetarea experimentală a structurilor de construcţii, cu specialişti în domeniul aparaturii de măsură/control în domeniul automatizării/prelucrării automate a datelor experimentale. Proiectul va fi verificat conform legislaţiei.

26 În cadrul activităţii de urmărire specială vor fi verificate nivelurile de performanţă prescrise pentru structură, precum şi factorii de care depind aceste niveluri. Parametrii, caracteristicile, fenomenele supuse în principal urmăririi speciale sunt următoarele: starea de eforturi în bare; starea nodurilor (cu prioritate mijloacele de îmbinare); starea de deformaţii; dimensiunile reale ale elementelor (variaţia grosimii ca urmare a unor fenomene de coroziune). deplasările relative ale unor elemente; tasări şi efectul lor asupra construcţiei; reacţiuni în reazemele structurii; caracteristici dinamice (după caz) etc Inspectarea extinsă constă în examinarea minuţioasă a tuturor elementelor şi îmbinărilor structurii (inclusiv a zonelor reparate/consolidate) şi va fi efectuată la intervale de timp stabilite în funcţie de importanţa construcţiei şi severitatea unor acţiuni sau în acele cazuri în care siguranţa structurii ar putea fi afectată, ca, de exemplu: constatarea, în cadrul urmăririi curente, a unor deteriorări semnificative; după evenimente cu repercusiuni negative (cutremure, avarii datorită modificării/depăşirii parametrilor tehnologici prevăzuţi iniţial la proiectare, incendii, explozii, alunecări de teren etc.) la schimbarea destinaţiei. Inspectarea extinsă, efectuată de specialişti atestaţi, va cuprinde, în principal: investigarea preliminară a structurii, pentru aprecierea gravităţii/proporţiilor degradărilor suferite/nivelului de siguranţă a structurii în ansamblul ei, în vederea formulării unei decizii (fie dezafectare, fie menţinerea şi efectuarea de lucrări de intervenţie); identificarea structurii şi stabilirea stării ei la momentul investigării; stabilirea cauzelor şi mecanismului de degradare; verificarea prin calcul a nivelului de siguranţă a structurii degradate (după caz); stabilirea criteriilor pentru alegerea metodelor de intervenţie. Se recomandă utilizarea mai multor metode/tehnici experimentale (cel puţin două) pentru măsurarea unui fenomen sau parametru, în scopul obţinerii unui grad de încredere corespunzător în rezultatele măsurătorilor. După efectuarea lucrărilor de intervenţie, structura va fi supusă activităţii de urmărire curentă sau, după caz, şi urmăririi speciale.

27 Fig. 1a Fig. 1b

28 Fig. 1c Fig. 1d

29 Fig. 1e Fig. 1f

30 a, b, Fig. 2 Structuri cu forme diverse în plan.

31 a. Fig. 3 Structuri de acoperiş denivelate

32 Fig. 4 Structuri continue. Fig5. Structură spaţială planar unghiulară.

33 Fig. 6 Structură spaţială planar pătrată simplă. Fig. 7 Structură spaţială planar pătrată oblică.

34 Fig. 8 Structură spaţială planar pătrată diagonală. Fig.9 Structură spaţială planar pătrată diagonală inferior.

35 Fig.10 Reţele de grinzi cu zăbrele plane. Fig.11 Structură spaţială planar pătrată simplă. Sistem economic.

36 Fig.12 Structură spaţială planar hexagonală.

37 Fig.13 Fig.14 Noduri sferice sudate.

38 Fig. 15 Noduri sferice cu flanşe. Fig. 16

39 Fig. 17a Nod disc din faţa inferioară.

40 Fig. 17b Nod disc din faţa superioară. Varianta cu bare ale feţei superioare alcătuite din profile.

41 Fig. 17b Nod disc din faţa superioară. Varianta cu bare ale feţei superioare alcătuite din ţevi.

42 Fig. 18 Nod cu secţiunea în cruce. Fig. 19 Subansambluri plane.

43 Fig. 20 Nod tip emisferă poligonală.

44 Fig. 21 Nod MERO. Fig. 22 Nod UNISTRUT.

45 Fig. 23 Nodul NODUS. Fig. 24 Nodul TRIODETIC.

46 Fig. 25 Nodul NIPPON STEEL. Fig. 25 Nodul OCTATUBE.

47 II. STRUCTURI SPAŢIALE CU ALCĂTUIRE MIXTĂ (OŢEL BETON ARMAT) 1. GENERALITĂŢI 1.1. Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă denumite şi structuri compozite derivă din structurile spaţiale reticulate planare integral metalice prin înlocuirea barelor din oţel ale feţei superioare cu plăci nervurate, pătrate sau dreptunghiulare, din beton armat, prefabricate sau turnate monolit Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă au caracteristic faptul că fiecare material constituent lucrează optim: betonul armat preia eforturi de compresiune, în timp ce oţelul preia eforturi de întindere sau compresiuni cu valori mici Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă, prin comparaţie cu structurile din oţel care le corespund, au anumite avantaje: sunt mai rigide (săgeţi considerabil mai mici cu cca. 45%); au un consum specific de oţel sensibil mai redus (cu cca. 20 %) deşi greutatea structurii este mai mare (cu cca. 25%); plăcile din beton armat au nu numai rol structural ci şi de suport rigid pentru izolaţia termică şi hidroizolaţie; costul este ceva mai redus. 2. PARTICULARITĂŢI. DOMENIU DE UTILIZARE 2.1. Particularităţile structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă ca sistem constructiv sunt cele ale structurilor spaţiale reticulate planare, în general, şi au fost menţionate în partea I, cap. 2, pct Avantajele structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă sunt, practic, cele enunţate în partea I, cap. 2, pct. 2.4., la care se adaugă acelea menţionate în partea II, cap. I, pct Domeniul de utilizare a structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă este cel al structurilor spaţiale reticulate planare în general. El este precizat în partea I, cap. 2, pct. 2,5, cu observaţia că structurile spaţiale cu alcătuire mixtă nu se pretează la închideri perimetrale. Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă pot fi utilizate şi ca planşee, cu condiţia ca plăcile să poată prelua încărcările ce le revin Domeniul optim este cel al deschiderilor libere variind între 30 şi 65 m Forma în plan a structurii poate urma situaţiile menţionate pentru structurile spaţiale reticulate planare integral metalice. Forma în plan este, obişnuit, dreptunghiulară, recomandabil cât mai apropiată de pătrat. Pot fi adoptate şi alte forme în plan cu condiţia rezolvării corespunzătoare a elementelor marginale şi rezemărilor Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă sunt aplicabile, de regulă, tramelor izolate, astfel încât faţa superioară (realizată din beton) să lucreze la compresiune iar barele din faţa inferioară să lucreze la întindere.

48 Pentru construcţii industriale structura va fi alcătuită din mai multe trame alăturate (însă lucrând independent), pe contur pătrat sau dreptunghiular, cu deschideri de m şi o gamă largă de travei: 12, 15, 18, 24 m etc. Referitor la utilizarea structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă la planşee, domeniul de aplicare este cel al planşeelor din beton armat, monolite sau prefabricate, cu grinzi pe o direcţie sau pe două direcţii. 3. CONFORMARE GEOMETRICĂ 3.1. Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă, care fac obiectul prezentei reglementări tehnice, au la bază tipurile principale de structuri spaţiale planar pătrate integrale metalice, descrise în partea I, cap. 3, pct şi anume: structura spaţial planar pătrată diagonală; structura spaţial planar pătrată simplă Plăcile din beton armat pot fi dispuse: pe toată suprafaţa; în şah (ochiurile goale urmând a fi acoperite cu panouri de iluminator); în şiruri (spaţiile goale urmând a fi acoperite cu luminatoare liniare) Din punct de vedere al rezemării pot exista: structuri cu rezemare în noduri ale feţei superioare; structuri cu rezemare în noduri ale feţei inferioare; structuri cu rezemare mixtă (atât în noduri ale feţei superioare, cât şi ale feţei inferioare) Elementele geometrice de proiectare ale structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă sunt conform părţii I, cap. 3, pct SOLUŢII CONSTRUCTIVE 4.1. Poate fi admis orice tip de soluţie corect conformată/calculată/dimensionată executabilă în condiţii obişnuite Soluţii pentru acoperiş, concepute şi proiectate în ţara noastră Soluţia 1 (fig. 27) are la bază structura spaţială planar pătrată diagonală. Principalele elemente geometrice de proiectare sunt: forma în plan: pătrată; latura conturului: L = m; înălţimea structurii: h = 1/15...1/20; pasul: /=3,0m (în reţeaua inferioară); rezemarea: simplă, în toate nodurile de pe contur ale feţei superioare. Faţa superioară rezultă din alăturarea de plăci (elemente) prefabricate din beton armat, ale căror dimensiuni teoretice sunt egale cu pasul / = 3,0 m şi paralele cu conturul. În proiecţie, plăcile corespund ochiurilor din faţa inferioară. Elementele curente de beton armat prefabricate EC (fig. 28) constau dintr o placă de grosime constantă (=3,0 cm) şi două seturi de nervuri: nervuri principale N 1 care unesc mijloacele laturilor plăcii (jucând rolul barelor din oţel ale feţei superioare în soluţia metalică;

49 nervuri secundare N 2 dispuse pe perimetrul plăcii. La mijlocul laturilor sunt prevăzute gusee metalice ancorate de nervurile N 2. Nodurile superioare rezultă prin alăturarea guseelor elementelor prefabricate adiacente. De gusee sunt prinse cele două diagonale de la nod. Colţurile elementelor prefabricate sunt teşite şi creează, prin alăturarea a câte patru clemente, spaţii care se armează şi se monolitizează. Elementele marginale (EM) şi cele de colţ (EK) au dimensiunile în plan de 3,0 x 1,5 m şi, respectiv, de 1,5 x 1,5 m. Structura metalică este compusă din faţa inferioară (reţea), diagonale, noduri inferioare. Elementele din oţel păstrează configuraţia geometrică a structurii spaţiale reticulate planare de bază: barele feţei inferioare sunt paralele cu conturul; diagonalele sunt situate în plane verticale care conţin şi barele feţei inferioare. Faţa inferioară este alcătuită din rame pătrate şi bare de contur cu latura egală cu pasul reţelei, confecţionate din profile U formate la rece; prin alăturarea ramelor rezultă faţa inferioară, barele căpătând secţiunea ][. Diagonalele sunt elemente liniare cu secţiunea compusă ][. Nodul inferior este alcătuit dintr o piesă cu secţiunea în cruce; el, permite îmbinarea a patru rame şi patru diagonale Soluţia 2 rezultă prin îmbunătăţirea soluţiei 1, în sensul alcătuirii feţei superioare din elemente de beton armat care păstrează lăţimea de 3 m având, însă, cealaltă latură de 6, 9 sau chiar 12 m. O astfel de soluţie este prevăzută în fig. 29, fiind indicat un element de beton armat de 3 x 9 m. Dispunerea generală a plăcilor prefabricate în faţa superioară este arătată în fig. 30, în care EC este un element curent, iar EM 1, EM 2, EM 12 sunt elemente de contur. Faţa inferioară (rame pătrate şi noduri), precum şi diagonalele, au aceeaşi conformaţie ca în soluţia Soluţia 3 (fig. 32) are la bază structura spaţială planar pătrată simplă. Principalele elemente geometrice de proiectare sunt: forma în plan: pătrată; latura conturului: L = m; înălţimea structurii: h = L/15...L/20; pasul: / = 2 m; rezemarea: simplă, în toate nodurile de pe contur. Faţa superioară rezultă prin alăturarea de plăci (elemente) prefabricate de beton armat, paralele cu conturul, ale căror dimensiuni teoretice sunt egale cu pasul l = 2m. Aceste elemente constau dintr o placă de grosime constantă (= 3,0 cm) şi un set de nervuri dispuse pe perimetrul plăcii (fig. 31 şi 32). La fiecare din cele patru colţuri ale plăcii sunt fixate câte două ţevi din oţel prin care trec şuruburi de înaltă rezistenţă, al căror rol este de a asigura îmbinarea între plăci şi elementele piramidale din oţel (fig. 32, secţiunea 2 2). După asamblarea întregii structuri, îmbinările între plăci sunt monolitizate.

50 Elementele din oţel ale structurii păstrează configuraţia geometrică a structurii spaţiale reticulate planare, adică: barele feţei interioare sunt paralele cu conturul; diagonalele sunt situate în plane verticale care fac unghiuri de 45 cu planele verticale ce conţin barele feţei inferioare (fig. 32). Barele feţei inferioare constau din două profile U formate la rece şi rezultă prin alăturarea de trunchiuri de piramidă uzinate (cu baza pătrată). Diagonalele, de asemenea, constau din profile U formate la rece. Partea superioară a trunchiurilor de piramidă este alcătuită dintr o placă de oţel de care sunt prinse prin sudură cele patru diagonale. Nodul inferior este alcătuit dintr o piesă cu secţiunea în cruce şi permite asamblarea a câte patru trunchiuri de piramidă. 5. MATERIALE 5.1. Betonul din elementele prefabricate va fi de clasa Bc 25 şi realizat cu agregate obişnuite (cu dimensiunea maximă de 7 mm), în condiţiile prevăzute în normativul C Armarea plăcii elementelor prefabricate va fi realizată cu plase din STNB Armarea nervurilor va fi realizată cu carcase cu armătura longitudinală din oţel de marcă PC 60 şi armătura transversală din STNB Structura metalică va fi realizată în aceleaşi condiţii ca şi structurile spaţiale reticulate planare realizate integral din oţel (a se vedea partea I cap. 4) Materialele puse în operă vor fi de calitatea şi dimensiunile prevăzute în proiect. Pentru materialele puse în operă, furnizorii vor prezenta certificate de calitate. În cazul în care acestea lipsesc sau nu conţin toate datele cerute prin condiţiile din proiect, vor fi făcute verificările necesare la uzină/laboratoare de specialitate, care vor elibera buletinele corespunzătoare. Materialele noi vor fi supuse agrementării tehnice, conform reglementărilor în vigoare. 6. CALCUL 6.1. Consideraţiile referitoare la problemele generale/parametri de calcul/condiţiile de rezemare ale structurilor spaţiale reticulate planare integral metalice (partea I, cap. 5, pct. 5.1., 5.2, 5.4) sunt valabile şi pentru structurile cu alcătuire mixtă De asemenea, se menţine pct. 5.3 din partea I (referitor la încărcări) Ipotezele admise în calculul structurilor spaţiale reticulate planare integral metalice sunt valabile şi pentru structurile spaţiale cu alcătuire mixtă Structurile spaţiale cu alcătuire mixtă introduc o complicaţie suplimentară în calcul datorită proprietăţilor complexe ale betonului armat ca material de alcătuire. Metoda de calcul folosită pentru determinarea eforturilor şi deplasărilor structurii spaţiale cu alcătuire mixtă este metoda echivalenţelor, care permite considerarea concomitentă în calcul a celor două materiale (oţel şi beton armat). Metoda foloseşte

51 procedeul discretizării fizice a elementelor prefabricate din beton armat ce compun faţa superioară a structurii) şi conduce, în fapt, la aplicarea metodei deplasărilor. Teoria echivalenţelor permite înlocuirea studiului unui corp încărcat (dală, şaibă etc.) cu acela al unui corp fictiv, cu condiţia ca proprietăţile de rigiditate ale celor două corpuri să fie aceleaşi. Condiţia de echivalenţă dintre cele două corpuri este egalitatea energiei potenţiale de deformaţie. Metoda introduce ipoteze suplimentare de calcul. Pentru calculul structurii spaţiale cu alcătuire mixtă cu ochiuri pătrate, elementul prefabricat din beton armat va fi echivalat cu un cadru din oţel alcătuit din patru bare marginale de lungime egală şi două bare diagonale neîmbinate în punctul de intersecţie. Punând condiţia de echivalenţă, rezultă aria secţiunilor barelor cadrului echivalent din oţel Calculul de rezistenţă şi stabilitate a elementelor structurii spaţiale cu alcătuire mixtă va fi efectuat în conformitate cu prevederile STAS 10107/0 90 şi ale grupului de standarde STAS Prevederile de calcul formulate pentru structurile spaţiale reticulate planare integral metalice în partea I, cap. 5, pct , , cu excluderea parantezei, sunt valabile şi pentru structurile spaţiale cu alcătuire mixtă Lungimea de flambaj a barelor comprimate va fi determinată considerând lungimea barei egală cu distanţa dintre feţele nodurilor Dacă sunt luate în considerare numai nervurile principale (conlucrând cu lăţimea activă de placă) se regăseşte structura spaţială planar pătrată diagonală. În condiţiile monolitizării îmbinărilor dintre elementele de beton armat, nervurile perimetrale devin bare suplimentare ale feţei superioare. Se obţine astfel, o nouă structură spaţială reticulată planară cu o densitate mai mare de bare în faţa superioară; prin urmare, eforturile în barele structurii analoge şi săgeţile au valori considerabil reduse. 7. ELEMENTE DE PROIECTARE 7.1. Proiectele pentru structuri spaţiale cu alcătuire mixtă vor fi întocmite de către unităţi care posedă calificare, competenţă şi experienţă corespunzătoare naturii şi importanţei construcţiei Pentru soluţiile de concepţie nouă, notele de calcul vor cuprinde toate verificările necesare; de asemenea, după caz, soluţiile vor fi verificate şi experimental prin încercări de probe (elemente de beton armat, eventual clemente ale structurii metalice) şi subansambluri de structură la scară naturală, a căror componente poate fi concludentă pentru promovarea soluţiilor. Încercarea va trebui să confirme modul de transmitere a eforturilor din elementele prefabricate, de la un element la cele vecine, conform estimărilor din proiect. Soluţiile vor fi supuse agrementărilor tehnice, conform reglementărilor în vigoare Referitor la structura metalică (faţa inferioară, diagonale, noduri), prevederile de proiectare formulate în partea I, cap. 6, pct pentru soluţiile integral metalice sunt aplicabile şi soluţiilor mixte, excepţie făcând acele prevederi care se pretează, în mod specific, pentru faţa superioară a structurilor realizate în soluţie integral metalică.

52 8. CONFECŢIONARE, TRANSPORT, MONTAJ 8.1. Confecţionarea Elementele din beton armat Elementele din beton armat vor fi executate şi recepţionate în conformitate cu: STAS 6657/1 89; C ; C 56 85; Regulament de recepţie a lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente acestora (publicat în Monitorul Oficial) Proiectantul va colabora cu tehnologi în specialitate pentru stabilirea unei tehnologii corecte şi simple de confecţionare. În afara prescripţiilor de ordin general de la pct , proiectantul poate da indicaţii tehnologice suplimentare, în special referitor la piesele deosebite ale structurii. Nu sunt excluse normele interne ale unităţilor producătoare Pentru asigurarea corectitudinii de execuţie, ori de câte ori se va considera necesar, vor fi folosite şabloane metalice (de exemplu, pentru poziţionarea corectă a guseelor metalice G din fig. 28: fără rotiri ale guseelor în planul lor şi cu respectarea dimensiunii laturilor elementului prefabricat). Toleranţele de execuţie vor fi precizate prin caiet de sarcini La o eventuală producţie de serie, elementele prefabricate din beton armat, vor fi turnate obligatoriu în cofraje rigide de tipul matriţă (cochilă) realizate din oţel cu toleranţe corespunzând cel puţin clasei de precizie CP 5 conform STAS (Această obligativitate va fi menţionată de către proiectant pe planul de cofraj) Structura metalică Confecţionarea structurii metalice va fi efectuată în condiţiile precizate în partea I, cap. 7, pct Controlul calităţii elementelor din beton armat şi a confecţiei metalice efectuat de către responsabilul tehnic cu execuţia Consumul specific al manoperei de uzinare a structurii metalice este identic celui menţionat la pct , partea I. Consumul specific al manoperei de uzinare a plăcilor prefabricate din beton armat de la faţa superioară este similar celui corespunzător elementelor prefabricate din beton armat cu grosimi mici Transportul, manipularea şi depozitarea elementelor componente ale structurii spaţiale cu alcătuire mixtă vor fi efectuate în condiţiile precizate în partea I, cap. 7, pct Montajul va fi efectuat în condiţiile precizate în partea I, cap. 7, pct Consumul specific al manoperei de montaj este, informativ, de cca. 1/10 ore om/m PROTECŢIA ANTICOROSIVĂ 9.1. Pentru elementele din oţel sunt valabile consideraţiile referitoare la protecţia anticorosivă a structurilor spaţiale reticulate planare integral metalice (partea I, cap. 8).

53 9.2. Plăcile din beton armat vor fi protejate anticorosiv conform prevederilor Instrucţiunilor tehnice C Se recomandă utilizarea structurilor spaţiale cu alcătuire mixtă prioritar în medii cu clase de agresivitate I şi II conform Instrucţiunilor tehnice C PROTECŢIA LA FOC Sunt valabile consideraţiile referitoare la protecţia la foc a structurilor spaţiale reticulate planare integral metalice (partea I, cap. 9.). 11. ÎNCERCAREA STRUCTURII Încercarea structurii speciale cu alcătuire mixtă va fi efectuată în condiţiile precizate în partea I, cap. 10, cu observaţia că la pct se va renunţa la "Notă". 12. URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP Urmărirea comportării în timp va fi efectuată în condiţiile precizate în partea I, cap. 11, cu observaţiile că la pct. 11.6, lista degradărilor/defectelor supuse urmăririi curente va fi completată cu: fisuri în elementele de beton armat, desprinderea betonului pe traseul armăturii, pete de rugină pe traseul armăturilor şi expulzarea betonului de acoperire, iar la pct lista parametrilor/caracteristicilor/fenomenelor supuse urmăririi speciale va fi completată cu: deschiderea fisurilor; clasa betonului din elementele prefabricate; stabilirea poziţiei şi diametrului armăturilor în elementele prefabricate.

54 ÎNCHEIERE Specificaţia tehnică a fost elaborată pornind de la Instrucţiunile tehnice pentru proiectarea construcţiilor în soluţie de structură spaţială reticulată. indicativ P Evoluţia concepţiilor structurale, studiile şi cercetările teoretice şi experimentale întreprinse, soluţiile constructive puse la punct ulterior apariţiei Instrucţiunilor P au făcut posibilă redactarea specificaţiei tehnice în forma de mai sus.

55 LEGENDĂ: Nod faţă superioară (în cadranul diagonalelor) Nod de reazem (în cadranul diagonalelor) + Nod în faţa inferioară GI D Indică sensul coborâtor al diagonalelor Fig. 27 Plan montaj subansambluri acoperiş.

56 Fig. 28 Element prefabricat curent EC.

57

58

59 Fig. 31 Element prefabricat curent Fig, 32 Plan montaj subansambluri acoperiş Tronson de structură din zona centrală