Cuprins. 5. CALCULUL STRUCTURII 5.1. Criterii de proiectare pentru stări limită ultime

Cuprins 1. GENERALITATI 1.1. Scop 1.. Obiective şi domenii de aplicare 1.3. Definiţii şi notaţii 1.3.1. Definiţii 1.3.. Notaţii 1.4. Clasificări 1.5. Presipţii tehnice complementare 1.5.1. Standarde 1.5.1.1. Principii generale 1.5.1.. Presipţii de proiectare specifice construcţiilor din otel 1.5.1.3. Oteluri pentru construcţii metalice 1.5.1.4. Protecţia anticorozivă 1.5.1.5. Învelitori 1.5.. Alte categorii de presipţii tehnice. SISTEME CONSTRUCTIVE: ALCATUIRE SI CONFORMARE.1. Forma şi alcătuirea de ansamblu.. Stâlpi, grinzi şi noduri.3. Contravântuiri orizontale şi verticale.4. Învelitori şi pane.5. Pereţi.6. Fundaţii.7. Rosturi 3. MATERIALE 3.1. Materiale pentru elemente structurale 3.1.1. Criterii de alegere 3.1.. Ductilitatea 3.1.3. Sudabilitatea 3.1.4. Evitarea riscului de rupere fragilă 3.1.5. Evitarea riscului de destrămare lamelară 3. Materiale pentru îmbinări 3..1. Materiale de adaos pentru îmbinările sudate 3... Materiale pentru şuruburi 3.3. Materiale pentru elemente nestructurale 4. CERINTE GENERALE DE PROIECTARE 4.1. Elemente generale 4.. Condiţii de rezistenţă şi stabilitate 4.3. Condiţii de ductilitate 4.4. Condiţii de rigiditate 4.5. Condiţii de protecţie la foc 4.6. Condiţii de protecţie anticorozivă 5. CALCULUL STRUCTURII 5.1. Criterii de proiectare pentru stări limită ultime 1

5.. Încărcări şi combinaţii de încărcări 5..1. Încărcări permanente 5... Alte încărcări 5..3. Combinaţii de încărcări 5.3. Metode de analiză a structurilor 5.3.1. Elemente generale 5.3.. Clasificarea secţiunilor 5.3.3. Imperfecţiuni 5.3.3.1. Imperfecţiuni de cadru 5.3.3.. Imperfecţiuni pentru analiza sistemelor de contravântuiri 5.3.3.3. Imperfecţiuni de bară 5.3.4. Calculul eforturilor la acţiuni statice 5.3.5. Calculul eforturilor la acţiuni seismice 5.3.6. Elemente de calcul specifice cadrelor parter 6. PREVEDERI CONSTRUCTIVE 6.1. Grinzi şi pane 6.. Stâlpi 6.3. Îmbinări grinda-stâlp 6.4. Îmbinări stâlp-fundaţie 6.5. Contravântuiri 6.6. Elemente de închidere Bibliografie ANEXE Anexa A: Calculul capacităţii de rotire plastică Anexa B: Calculul de ordinul I la stări limită ultime SLU Anexa C: Calculul rezistenţei itice de flambaj Anexa D: Calculul de ordinul II la stări limită ultime SLU Anexa E: Calculul la stări limită ale exploatării normale SLEN Anexa F: Pierderea stabilităţii laterale a grinzilor Anexa G: Verificarea de rezistenţă a secţiunii transversale Anexa H: Verificarea de stabilitate şi flambaj a elementelor Anexa I: Determinarea gâtuirii minime Z z nec Anexa J: Diagrame Wood EXEMPLU DE PROIECTARE Exemplu de calcul al unei hale parter cu o singura deschidere, avand structura principala de rezistenta executate din elemente compuse din table sudate cu sectiuni de clasa 3 sau 4

1. Generalităţi 1.1. Scop Prezentul ghid este conceput a se aplica la proiectarea halelor metalice uşoare din domeniul construcţiilor civile, industriale şi agricole. El este aplicabil parţial şi la alte tipuri de structuri metalice uşoare. 1.. Obiective şi domeniu de aplicare Halele metalice uşoare sunt construcţii parter cu una sau mai multe deschideri, eventual plus etaj, cu închideri şi elemente de compartimentare din materiale cu greutate redusă, fără poduri rulante, eventual dotate cu echipamente de ridicat şi transport interior, cu capacitate redusă (grinzi rulante, ). În general structura principală de rezistenţă a acestor construcţii se realizează prin cadre cu inimă plină, alcătuite din profile laminate sau având secţiuni formate din table sudate. Pentru deschiderile mici se pot folosi soluţii structurale realizate în întregime din profile cu pereţi subţiri formate la rece. Elementele de închidere pentru pereţi şi învelitoare se realizează cu panouri din table cutate în soluţie sandwich sau independente, în acest caz cu termoizolaţie din vată minerală sau spumă poliuretanică. Panourile de învelitoare reazemă de regulă pe pane din profile Z formate la rece. Sistemele structurale pentru halele metalice uşoare împreună cu soluţiile de închidere constituie de regulă soluţii de firmă, aceste construcţii livrându-se de cele mai multe ori «la cheie» de către firma producătoare. Există însă cazuri în care se combină sisteme de închidere de firmă cu soluţii structurale ce se proiectează şi execută independent. 1.3. Definiţii şi notaţii 1.3.1. Definiţii Prin structuri în cadre din oţel se înţeleg structurile care au ca elemente principale stâlpi şi rigle din oţel (Figura 1.1). Prin element structural se înţelege o parte componentă a structurii (stâlp, riglă, contravântuire, pană), care are rolul de a prelua încărcările şi a le transmite altor elemente. 1.3.. Notaţii În acest capitol sunt date notaţiile folosite în mod repetat în cuprinsul prezentului manual. Pentru notaţiile ce apar numai o dată se dau explicaţii directe la capitolul respectiv. A - aria secţiunii transversale E - modulul de elasticitate G - greutatea totala a construcţiei G - modul de elasticitate transversal h - înălţimea construcţiei I - moment de inerţie L - deschidere hală 3

l M M pl M u N Q Q pl Q u R R c S W el W pl - travee - moment încovoietor - moment încovoietor plastic - moment încovoietor ultim - forţa axială de compresiune sau întindere - forţa tăietoare - forţa tăietoare plastică - forţa tăietoare ultimă - rezistenţa de calcul - limita de curgere - forţa tăietoare de bază - modulul de rezistenţă elastic - modulul de rezistenţă plastic 4

cadru învelitoare pană cadru transversal fronton perete lateral contravântuire transversală în planul acoperişului contravântuire verticală în planul peretelui lateral gol uşă gol poartă contravântuire longitudinală în planul acoperişului contravântuire verticală în planul peretelui Figura 1.1. Hală metalică uşoară cu structura metalică - Ansamblu 5

a) b) Figura 1.. Structuri cu cadre transversale a) b) Figura 1.3. Structuri cu cadre transversale şi longitudinale Figura 1.4. Structuri cu stâlpi pendulari (dublu articulaţi) 6

1.4. Clasificări Clasificarea structurilor în cadre se face : După destinaţia construcţiei : - cadre pentru construcţii civile ; - cadre pentru construcţii industriale şi agrozootehnice. După alcătuirea de ansamblu : - structuri cu cadre transversale, la care fiecare cadru plan constituie un sistem geometric indeformabil în planul lui (Figura 1.a), iar indeformabilitatea geometrică în direcţia longitudinală se realizează printr-un sistem de contravântuiri şi/sau prin elemente de închidere (Figura 1.b) ; - structuri cu cadre transversale (Figura 1.3a) şi longitudinale (Figura 1.3b) ; - structuri cu stâlpi pendulari, la care toate legăturile dintre stâlpi şi rigle, precum şi cele dintre stâlpi şi fundaţii sunt articulate, iar indeformabilitatea geometrică a ansamblului spaţial poate fi asigurată numai prin introducerea unui sistem de contravântuiri şi/sau prin elemente de închidere (Figura 1.4). În cazul primelor două categorii de structuri, indeformabilitatea geometrică se realizează prin legături rigide între stâlpi şi rigle şi/sau între stâlpi şi fundaţii. 1.5. Presipţii tehnice complementare Prezentul ghid de proiectare se va utiliza împreună cu următoarele presipţii tehnice complementare. 1.5.1. Standarde 1.5.1.1. Principii generale STAS 10100/0-75 STAS 767/0-88 Principii generale de verificare a siguranţei construcţiilor. Construcţii civile, industriale şi agrozootehnice. Construcţii din oţel. Condiţii tehnice generale de calitate. 1.5.1.. Încărcări STAS 10101/0-75 STAS 10101/0A-77 STAS 10101/1-78 STAS 10101/-75 STAS 10101/0-90 STAS 10101/1-9 STAS 10101/3A-78 STAS 10101/A1-87 Acţiuni în construcţii. Clasificarea şi gruparea acţiunilor; Acţiuni în construcţii. Clasificarea şi gruparea acţiunilor pentru construcţii civile şi industriale; Acţiuni în construcţii. Greutăţi tehnice şi încărcări permanente; Acţiuni în construcţii. Încărcări datorate procesului de exploatare; Acţiuni în construcţii. Încărcări date de vânt; Acţiuni în construcţii. Încărcări date de zăpadă; Acţiuni în construcţii. Încărcări date de temperaturi exterioare în construcţii civile şi industriale; Acţiuni în construcţii. Încărcări tehnologice din exploatare pentru construcţii civile, industriale şi agrozootehnice; 1.5.1.3. Presipţii de proiectare specifice construcţiilor din oţel 7

STAS 10103-76 STAS 10108/0-78 STAS 10108/1-81 STAS 10108/-83 NP 04-000 NP 01-97 (în curs de publicare) NP 041-000 Construcţii din oţel. Presipţii fundamentale de calcul; Construcţii civile, industriale şi agricole. Calculul elementelor din oţel; Construcţii civile, industriale şi agricole. Presipţii pentru proiectarea construcţiilor din ţevi de oţel; Construcţii din oţel. Calculul elementelor din oţel alcătuite din profile cu pereţi subţiri, formate la rece; Normativ privind presipţiile generale de proiectare. Verificarea prin calcul a elementelor de construcţii metalice şi a îmbinărilor acestora (În conformitate cu prevederile Eurocode 3: Calculul structurilor din oţel, Partea 1.1, Reguli generale şi reguli pentru clădiri ); Normativ pentru calculul elementelor din oţel cu pereţi subţiri formate la rece; Ghid de proiectare pentru elemente din oţel cu pereţi subţiri formate la rece. Normativ de calcul pentru construcţii metalice cu diafragme din tablă cutată 1.5.1.4. Oţeluri pentru construcţii metalice STAS R 854-79 STAS 7194-79 STAS 500/1-89 STAS 500/-80 STAS 500/3-80 STAS 8183-80 STAS 901/1-89 SR EN 1000-94 SR EN 1000-1 SR EN 1001 SR EN 1005+A1 SR EN 1007-1 SR EN 1007- SR EN 10045-1 SR EN 10164 Alegerea oţelurilor pentru construcţii metalice; Sudabilitatea oţelurilor. Elemente de bază; Oţeluri de uz general pentru construcţii. Condiţii tehnice generale de calitate; Oţeluri de uz general pentru construcţii. Mărci; Oţeluri de uz general pentru construcţii rezistente la coroziune atmosferică. Mărci; Oţeluri pentru ţevi fără sudură de uz general. Mărci şi condiţii tehnice de calitate; Oţel laminat la cald, cu granulaţie fină pentru construcţii sudate. Table de oţel cu limită de curgere ridicată; Definirea şi clasificarea mărcilor de oţel. Materiale metalice. Încercarea la tracţiune. Partea 1: Metodă de încercare la temperatura ambiantă Oţeluri şi produse siderurgice. Condiţii tehnice generale de livrare Produse laminate la cald din oţeluri de construcţie nealiate. Condiţii tehnice de livrare Sisteme de simbolizare pentru oţeluri. Partea 1: Simbolizarea alfanumerică; simboluri principale Sisteme de simbolizare pentru oţeluri. Partea : Simbolizarea numerică Materiale metalice. Încercarea la încovoiere prin şoc pe epruvete Charpy. Partea 1: Metodă de încercare Oţeluri de construcţii cu caracteristici îmbunătăţite de deformare pe direcţie perpendiculară pe suprafaţa produsului 1.5.1.5. Protecţia anticorozivă 8

STAS 1018-86 STAS 10166/1-77 STAS 1070/1-83 STAS 1070/-80 Protecţia contra coroziunii a construcţiilor supraterane din oţel; Protecţia contra coroziunii a construcţiilor din oţel supraterane. Pregătirea mecanică a suprafeţelor; Protecţia contra coroziunii a construcţiilor din oţel supraterane. Acoperiri protectoare. Condiţii tehnice generale; Protecţia contra coroziunii a construcţiilor din oţel supraterane. Acoperiri protectoare pentru construcţii situate în medii neagresive, slab agresive şi cu agresivitate medie. 1.5.1.6. Învelitori STAS 3303/-88 Construcţii civile, industriale şi agrozootehnice. Pantele învelitorilor. Presipţii de proiectare. 1.5.. Alte categorii de presipţii tehnice C 133-8 Instrucţiuni tehnice privind îmbinarea elementelor de construcţii metalice cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate; C150-99 Normativ privind calitatea îmbinărilor sudate din oţel ale construcţiilor civile, industriale şi agricole; P100-9 Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social-culturale, agrozootehnice şi industriale; Norme generale de protecţie împotriva incendiilor la proiectarea şi realizarea construcţiilor şi instalaţiilor; P118-98 Norme tehnice de proiectare şi realizare a construcţiilor privind protecţia la acţiunea focului; P115-8 Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea construcţiilor metalice pretensionate; P108-80 Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea grinzilor de oţel cu secţiune plină, inimă suplă, omogene sau hibride; P74-81 Instrucţiuni tehnice pentru proiectarea construcţiilor metalice din profile cu goluri în inimă; P10-86 Normativ privind proiectarea şi executarea luărilor de fundaţii directe la construcţii; C37-88 Normativ pentru alcătuirea şi executarea învelitorilor la construcţii; C17-88 Instrucţiuni tehnice pentru prinderea şi montajul tablelor metalice profilate la executarea învelitorilor şi pereţilor; GP035-98 Ghid de proiectare, execuţie şi exploatare (urmărire, intervenţii) privind protecţia împotriva coroziunii a construcţiilor din oţel; NP8-78 Norme tehnice provizorii privind stabilirea distanţelor între rosturile de dilatare la proiectarea construcţiilor.. Sisteme constructive: Alcătuire şi conformare 9

.1. Forma şi alcătuirea de ansamblu.1.1. La stabilirea formei şi alcătuirii de ansamblu halelor uşoare cu structură metalică se recomandă forme cu contururi regulate în plan, cu una sau mai multe travei de regulă egale..1.. În vederea conformării antiseismice a construcţiei, la alegerea formei în plan trebuie avute în vedere următoarele iterii : a) forme în plan pe cât posibil compacte şi simetrice cu distribuţii cât mai uniforme ale maselor şi rigidităţilor pentru a evita solicitările puternice de torsiune. Dacă este posibil, se recomandă ca rigidităţile de ansamblu la deplasarea laterală pe direcţiile celor două axe principale să fie cât mai apropiate ; b) la structurile cu mai multe deschideri şi înălţimi diferite se recomandă ca variaţiile de înălţime de la o deschidere la alta să nu depăşească 40% ; c) dacă forma în plan nu respectă condiţiile de la punctul a) se vor introduce rosturi de separaţie, astfel încât să se realizeze o distribuţie avantajoasă a maselor şi rigidităţilor ; d) introducerea de sisteme de izolare şi disipatori de energie care să realizeze protecţia la şocuri şi vibraţii. Aceste sisteme fac obiectul unui alt normativ. Forma în plan a structurilor parter va respecta prevederile din Normativul P100-9 pct. 4.1..1.3. La proiectarea halelor şi a altor construcţii de tip parter, trebuie avute în vedere următoarele: a) asigurarea iluminării naturale (ferestre laterale, luminatoare); b) ventilaţia (naturală, artificială, climatizare); c) caracteristicile terenului de fundare (presiuni convenţionale, tasări); d) alegerea sistemului static şi a materialelor; e) acoperişul (panta minimă, scurgerea apelor)..1.4. O structură trebuie să răspundă la următoarele cerinţe principale: a) să fie aptă de a fi utilizată potrivit scopului pentru care a fost prevăzută, ţinând seama de durata ei de viaţă şi cheltuielile antrenate; b) să reziste la efectele tuturor acţiunilor în timpul execuţiei şi exploatării şi să aibă o durabilitate corespunzătoare; c) să nu fie grav avariată sau distrusă de evenimente ca explozii, şocuri, seism sau consecinţe ale erorilor umane. În acest sens trebuie avute în vedere următoarele: eliminarea, evitarea sau reducerea degradărilor potenţiale la care poate fi expusă construcţia; alegerea unui tip de structură puţin sensibilă la pericole potenţiale ; adoptarea unor legături adecvate între elementele structurii. Pentru satisfacerea tuturor acestor cerinţe, trebuie alese în mod corespunzător materialele, concepţia şi alcătuirea tuturor detaliilor constructive şi trebuie specificate tehnologiile adecvate pentru punerea în operă şi exploatarea construcţiei... Stâlpi, grinzi şi noduri..1. Se recomandă ca distribuţia stâlpilor în planul construcţiei să fie cât mai uniformă. În situaţia în care, din considerente funcţionale, este necesară eliminarea unui stâlp, se recomandă amplasarea unor grinzi de susţinere care să asigure continuitatea structurii. 10

... Stâlpii se realizează cu secţiune constantă sau variabilă pe înălţime, folosindu-se : profile laminate, secţiuni compuse prin sudare, ajurate, sau profile cu pereţi subţiri formate la rece...3. Riglele se realizează ca grinzi cu inimă plină care pot fi alcătuite din profile laminate prevăzute cu vute în zonele momentelor încovoietoare mari, secţiuni dublu T sudate, omogene sau hibride, cu tălpi paralele sau oblice, grinzi ajurate, profile cu pereţi subţiri formate la rece...4. La riglele prevăzute cu vute se recomandă ca lungimea acestora să fie cel puţin 1/10 din deschiderea riglei. De asemenea se recomandă ca în secţiunea transversală de la capătul vutei să se prevadă o rigidizare transversală care să se sudeze de inima şi de ambele tălpi ale riglei. Dacă structura acoperişului conţine şi pane, atunci rigidizarea transversală susmenţionată trebuie să fie în dreptul inimii unei pane...5. Prinderea riglelor de stâlpi se realizează prin legături articulate sau rigide...6. Stâlpii se prind de fundaţie prin legături articulate (în special în cazul stâlpilor cu secţiune variabilă) sau rigide (încastrări)..3. Contravântuiri orizontale şi verticale.3.1. Contravântuirile au rolul de a asigura conluarea spaţială a elementelor structurii pe direcţia transversală şi longitudinală a construcţiei şi de a prelua încărcările orizontale, provenite în principal din acţiunea seismului şi vântului..3.. La alcătuirea constructivă a contravântuirilor orizontale şi verticale se vor respecta recomandările cuprinse în normativul P100-9, Anexa E, punctele E..1.5. - E..1.10 şi din STAS 10108/0-78..3.3. În cazul în care se contează pe conluarea spaţială trebuie asigurată continuitatea contravântuirilor longitudinale..3.4. Se recomandă soluţii constructive ale panourilor de pereţi care să asigure indeformabilitatea (rigiditatea) atât în planul frontoanelor cât şi în cel al pereţilor laterali. În caz ca soluţia adoptată nu asigură indeformabilitatea structurii se vor amplasa contravântuiri..3.5. Pentru asigurarea stabilităţii structurii în sens transversal, frontoanele vor fi prevăzute cu contravântuiri sau cu diafragme realizate din panourile de tablă cutată ale închiderii..3.6. Pentru contravântuirile longitudinale verticale se recomandă sistemele în X, V, V cu prinderi excentrice ale diagonalelor sau în cadre, în una sau mai multe travei (Figura.1). Criteriul de decizie pentru stabilirea numărului de travei contravântuite îl reprezintă lungimea construcţiei. Se recomandă plasarea unei contravântuiri centrale la cel mult 8 travei, iar în cazul construcţiilor cu rosturi, în mod obligatoriu o contravântuire în fiecare tronson. 11

Figura.1. Sisteme de contravântuiri.4. Învelitori şi pane.4.1. La stabilirea formei şi a tipului de învelitoare folosită, trebuie sa se ţină seama de funcţiile principale ale acesteia şi anume : protecţia împotriva pătrunderii apei din precipitaţii, protecţia împotriva condensului interior, protecţia împotriva variaţiilor de temperatură..4.. Criteriul tehnic principal la alegerea tipului de învelitoare este greutatea proprie cât mai redusă..4.3. La realizarea învelitorilor se recomandă folosirea tablelor cutate din oţel sau aluminiu, a panourilor sandwich sau a altor soluţii agrementate..4.4. Din punct de vedere al rigidităţii în planul lor se pot alcătui învelitori rigide, care realizează efectul de diafragmă şi învelitori flexibile, la care este permisă o deplasare a panourilor între ele..4.5. Tablele cutate realizează efectul de diafragmă dacă fixarea lor de pane se face cu şuruburi şi acest efect este verificat prin calcul, iar panele sunt fixate rigid de grinzi. De asemenea, este necesar ca producătorul să garanteze o bună comportare în timp a prinderii. În caz contrar, învelitoarea se consideră flexibilă şi sunt necesare contravântuiri în planul acoperişului..4.6. Pentru asigurarea unei diafragme suficient de rigide realizată din panourile de învelitoare împreună cu sistemul de contravântuiri, se recomandă eliminarea luminatoarelor din traveile în care sunt prevăzute contravântuiri transversale..4.7. Se va evita utilizarea materialelor grele la alcătuirea luminatoarelor precum şi amplasarea diferitelor obiecte de instalaţii pe acoperişuri..4.8. În măsura în care este posibil se recomandă ca panele să facă parte din sistemul de contravântuiri al acoperişului..4.9. Se recomandă folosirea panelor alcătuite din profile cu pereţi subţiri de tip Z sau a celor din profile C, care pot fi cuplate câte două în zonele de eforturi maxime (de obicei pe reazemele intermediare)..4.10. În anumite situaţii, o structură fără pane (cu învelitoarea prinsă direct de riglele cadrelor) poate reprezenta o alternativă raţională..5. Pereţi 1

.5.1. Pereţii sunt alcătuiţi de regulă din elemente structurale de rezistenţă, de care se prind elementele de închidere. Ei au rolul de a delimita interiorul construcţiei şi de a asigura protecţia împotriva efectului acţiunilor exterioare. Se pot folosi pentru închideri şi elemente casetate, dispuse orizontal prinse direct de stâlpii halei, sau vertical, caz în care casetele se prind de rigle longitudinale dispuse la bază şi la partea superioară..5..materialele adecvate pentru pereţii exteriori sunt tablele cutate, cu sau fără izolaţie termică..5.3. Daca tablele cutate sunt fixate de elementele structurale orizontale ale pereţilor asigurând efectul de diafragmă, se poate renunţa la contravântuirile verticale din planul pereţilor longitudinali şi frontali..5.4. Dacă pereţii nu fac parte din structura de rezistenţă, se recomandă ca legarea acestora să se facă astfel ca să permită mişcările structurii (inclusiv din acţiunea seismică) fără producerea de degradări ale pereţilor, iar deformaţiile acestora din variaţii de temperatură să nu producă deteriorări structurii de rezistenţă. În acest sens se recomandă următoarele : a) alcătuiri care să conducă la o interacţiune redusă cu structura de rezistenţă ; b) acceptarea degradării pereţilor în cazul unor seisme puternice, dar luarea de măsuri corespunzătoare împotriva prăbuşirii lor..6. Fundaţii.6.1. La alegerea sistemului de fundare trebuie să se ţină seama de natura terenului şi nivelului apelor subterane..6.. Fundaţiile stâlpilor metalici se realizează sub formă de blocuri alcătuite din: beton simplu, cu sau fără cuzinet, sau din beton armat, respectiv sub formă de fundaţii pahar. Prinderea stâlpilor de fundaţii se realizează cu şuruburi de ancoraj, respectiv prin încastrare în fundaţia pahar..6.3. La proiectarea fundaţiilor se vor respecta condiţiile prevăzute în Normativul P10-86..7. Rosturi.7.1. După caz, construcţiile vor fi fragmentate prin rosturi cu următoarele funcţiuni : rosturi de dilatare / contracţie ; rosturi antiseismice ; rosturi de tasare..7.. Tronsonarea construcţiei prin rosturi va respecta prevederile din Normativul P100-9, pct. 4.4 şi Anexa E, precum şi Normativul NP8-78. 3. Materiale 13

3.1. Materiale pentru elemente structurale 3.1.1. Criterii de alegere 3.1.1.1. La alegerea materialului de bază trebuie să se aibă în vedere asigurarea următoarelor proprietăţi : rezistenţa de rupere şi limita de curgere (care la oţelurile standardizate se garantează în funcţie de marca oţelului, iar limita de curgere şi în funcţie de grosime) ; ductilitatea (vezi pct. 3.1.) ; sudabilitatea (vezi pct. 3.1.3) ; evitarea riscului de rupere fragilă (vezi pct. 3.1.4) ; evitarea riscului de destrămare lamelară (vezi pct. 3.1.5). 3.1.1.. În funcţie de importanţa elementului de construcţie şi de condiţiile de exploatare, proiectantul trebuie sa decidă în fiecare caz conet care dintre cerinţele de mai sus trebuie respectate şi în ce măsură. În cazuri speciale, se pot impune şi alte iterii. 3.1.. Ductilitatea 3.1..1. Pentru fiecare marca de oţel şi clasă de calitate, standardele de produs precizează valoarea minimă a alungirii la rupere A 5%, precum şi diametrul dornului în jurul căruia se face îndoirea la 180, în funcţie de grosimea epruvetei. 3.1... Oţelurile trebuie să satisfacă şi cerinţele din P100-9, pct. 8.3. (la care se poate renunţa numai dacă gruparea de acţiuni care conţine acţiunea seismică nu este cea mai defavorabilă nici chiar în cazul când se consideră ψ0,65 - vezi pct. 4.3.1). 3.1.3. Sudabilitatea 3.1.3.1. Pentru a putea fi sudate fără luarea unor măsuri speciale, oţelurile trebuie să se încadreze în prevederile STAS 7194-79. 3.1.3.. În cazul oţelurilor care nu se încadrează în prevederile standardului susmenţionat şi care pot fi sudate numai cu luarea unor măsuri speciale, aceste măsuri vor fi indicate obligatoriu în caietul de sarcini. 3.1.4. Evitarea riscului de rupere fragilă 3.1.4.1. Riscul de rupere fragilă trebuie evitat, deoarece aceasta se produce fără deformare plastică prealabilă şi se propagă cu viteze foarte mari. Clasa de calitate şi gradul de dezoxidare se pot alege conform STAS R 854-79. De asemenea, tehnologia de sudare trebuie aleasă astfel încât să se evite riscul ruperii fragile. 3.1.5. Evitarea riscului de destrămare lamelară 14

3.1.5.1. Posibilitatea apariţiei destrămării lamelare (Figura 3.1) trebuie avută în vedere în cazul laminatelor cu grosimi de 15 mm sau mai mari, la care se execută îmbinări sudate de natură să producă tensiuni remanente de întindere în direcţia grosimii. Riscul de apariţie a acestui fenomen este agravat dacă astfel de tensiuni pot să apară şi din încărcările exterioare. Figura 3.1. Fenomenul de destrămare lamelară 3.1.5.. În vederea evitării riscului de destrămare lamelară, se recomandă să se ia următoarele măsuri : evitarea soluţiilor constructive la care din cauza sudării şi din efectul încărcărilor exterioare apar tensiuni semnificative de întindere în direcţia grosimii laminatelor ; dacă totuşi astfel de soluţii nu pot fi evitate, este necesară alegerea unor mărci de oţeluri la care producătorul să garanteze o valoare minimă a gâtuirii Z z la încercarea la tracţiune pe epruvete prelevate în direcţia grosimii (încercare efectuată conform SR EN 10164): Z z Z nec (3.1) z în care Z z nec este valoarea minimă necesară a gâtuirii şi se recomandă determinarea ei conform Anexei I a prezentului ghid; controlul ultrasonic după executarea sudurilor, în zonele expuse riscului destrămării lamelare ; aplicarea preîncălzirii şi/sau eşterea temperaturii între treceri. Riscul de destrămare lamelară este mai mare în cazul sudării cu electrozi înveliţi (SE) decât la sudarea sub flux (SF) sau la sudarea cu electrozi fuzibili în mediu de gaz activ (MAG). 3.. Materiale pentru îmbinări 3..1. Materiale de adaos pentru îmbinările sudate 3..1.1. De regulă, materialele de adaus pentru îmbinările sudate se aleg de către executant la recomandarea proiectantului. 15

3..1.. Nivelele de acceptare ale îmbinărilor sudate se aleg de către proiectant în conformitate cu normativul C 150-99, SR EN 79-1,,3,4-1996 şi cu normativul P 100-9, pct. 8.3.5. 3... Materiale pentru şuruburi 3...1. Materialele pentru şuruburi vor fi cele prevăzute în STAS 700/3-89. Pentru şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta şi condiţiile din normativele C 133-8, cap. şi P 100-9, pct. 8.3.6. 3... Pentru şuruburi de ancoraj, se vor respecta condiţiile din normativul P 100-9, pct. 8.3.7. 3.3. Materiale pentru elementele nestructurale 3.3.1. Materialele adecvate pentru elementele nestructurale sunt tablele cutate, cu sau fără izolaţie termică, agrementate în ţară. 4. Cerinţe generale de proiectare 4.1. Elemente generale 4.1.1. Cerinţele generale de proiectare sunt precizate la pct..1.4. 4.1.. La proiectarea halelor metalice uşoare parter se vor avea în vedere şi următoarele aspecte: comportarea spaţială depinde în mare măsură de modul de alcătuire al acoperişului; la structurile cu acoperişuri uşoare amplasate în zone cu seismicitate redusă, importanţa acţiunilor seismice nu este mare şi în multe situaţii acestea nu decid dimensionarea structurii (vezi pct. 4.3.1); la structurile amplasate în zone cu seismicitate mare, halele metalice uşoare de tip parter au posibilităţi reduse de disipare a energiei seismice reduse deoarece articulaţiile plastice iau naştere în stâlpi; în ambele situaţii, măsurile de conformare seismică de ansamblu prevăzute în P100-9 trebuie respectate. 4.. Condiţii de rezistenţă şi stabilitate 4..1. Elementele realizate din profile laminate sau sudate şi îmbinările lor vor fi dimensionate / verificate la stările limită de rezistenţă şi stabilitate în conformitate cu prevederile din STAS 10108/0-78. 4... Elementele alcătuite din profile cu pereţi subţiri formate la rece vor fi dimensionate / verificate la stările limită de rezistenţă şi stabilitate în conformitate cu prevederile din STAS 10108/-83 şi a normativelor corelate. 16

4..3. Lungimile de flambaj ale stâlpilor se vor determina conform STAS 10108/0-78, pct. 6.4.. şi Tabelul 0. 4.3. Condiţii de ductilitate 4.3.1. La structurile realizate din profile laminate sau sudate, prevederile prezentului paragraf se aplică numai dacă gruparea de acţiuni ce include seismul, calculat cu ψ0,65 este mai defavorabilă decât alte grupări de acţiuni. Pentru aceasta se calculează forţa tăietoare de bază din combinaţia fundamentală T f (greutate proprie şi vânt) şi se compară cu cea rezultată din gruparea specială T s (greutate proprie şi seism calculat cu ψ0,65). Dacă T f > T s (4.1) nu este necesar să se aplice prevederile de calcul pentru structuri amplasate în zone seismice (Prevederile din P100-9). Dacă T f < T s (4.) se vor respecta prevederile din Normativul P100-9, calculele efectuându-se cu coeficientul ψ corespunzător tipului structurii proiectate. 4.3.. Se menţionează că valoarea ψ0,65 corespunde cazului structurilor slab disipative, care, deşi, luează în domeniul elastic (secţiuni de clasă 3), printr-o bună configurare şi corectă dimensionare li se asigură o rezervă de rezistenţă (redundanţă structurală). În cazul în care din motive ce tin de funcţionalitatea halei, sistemul de contravântuiri nu corespunde principiilor de configurare antiseismică, şi/sau îmbinările structurale sunt preponderent articulate, se recomandă utilizarea unui factor ψ1,00. Se atrage atenţia că valorile coeficientului ψ date în tabelul 5.4 din P100-9 corespund cazurilor când structurile satisfac în mod complet cerinţele de ductilitate (secţiuni de clasă 1) şi celelalte prevederi ale normativului specificate în capitolul 8 şi anexa E. 4.3.3. Structurile realizate din profile cu pereţi subţiri formate la rece sau din elemente cu secţiuni care se încadrează în clasa 4 de secţiuni, nu pot disipa energia seismică şi se vor calcula cu ψ1,00. 4.3.4. Pentru a se putea realiza o disipare de energie seismică corespunzătoare prevederilor din normativul P 100-9 se urmăreşte alcătuirea structurii astfel ca ea să conducă la formarea unui mecanism favorabil, compus din zone plastice şi elastice. La proiectare, în zonele plastice se vor respecta prevederile normativului P 100-9, iar în cele elastice, prevederile cuprinse în STAS 10108/0-78. Mecanismele de cedare plastică se caracterizează prin formarea de articulaţii plastice la baza stâlpilor încastraţi în fundaţii, sau în cazul prinderii rigide între stâlpi şi rigle şi la partea superioară a stâlpilor (Figura 4.1). articulatii plastice articulatii 17

Figura 4.1. Mecanisme plastice de cedare 4.3.5. Disiparea energiei se realizează prin: deformaţii plastice de încovoiere (articulaţii plastice la rigle şi stâlpi) la structurile în cadre necontravântuite; deformaţii plastice de întindere, la cadrele contravântuite centric cu diagonale întinse; deformaţii plastice de forfecare, încovoiere sau forfecare+încovoiere, la cadrele contravântuite excentric cu bare disipative scurte, lungi sau intermediare. 4.3.6. Articulaţiile plastice trebuie să se formeze în zonele adiacente nodurilor de cadru sau bazelor stâlpilor. Nu se admite formarea de articulaţii plastice în îmbinările grindă-stâlp sau în elementele de prindere a stâlpilor de fundaţii. 4.3.7. Pe lungimea zonei plastice, egală cu 1,b, b fiind lăţimea tălpii comprimate, nu se admit modificări ale secţiunii sau practicarea de găuri. 4.3.8. Nodurile structurii trebuie să lueze în domeniul elastic, păstrându-şi rigiditatea iniţială în timpul deformării plastice a structurii. 4.3.9. Prinderile barelor în noduri şi a stâlpilor în fundaţii, precum şi îmbinările de continuitate din grinzi sau stâlpi, trebuie să fie dimensionate astfel ca să aibă capacitatea de rezistenţă mai mare decât cea a elementelor îmbinate. 4.3.10. La contravântuirile orizontale din planul acoperişului nu se admite formarea de articulaţii plastice şi ele se vor calcula pentru forţe seismice determinate cu ψ1,00. 4.3.11. La barele comprimate ale contravântuirilor verticale cu prinderi centrice se admite flambajul în domeniul plastic numai dacă barele întinse din ansamblul contravântuirii pot prelua singure forţa din acţiunea seismică, energia fiind disipată prin întindere plastică. 4.3.1. În cazul contravântuirilor cu diagonale prinse excentric în noduri se admite formarea de articulaţii plastice numai în bara disipativă. 4.3.13. Articulaţiile plastice trebuie să aibă o capacitate de rotire plastică corespunzătoare disipării de energie seismică prevăzută în P 100-9. În acest scop trebuie ca: a) prin măsuri constructive prevăzute la punctul 6.4.4. să fie evitate ruperile premature cu caracter fragil care pot împiedica realizarea mecanismului proiectat. Se va da o atenţie deosebită corectitudinii executării prinderilor sudate, acestea putând fi, în cazul unor greşeli de proiectare sau execuţie, sursa unor ruperi fragile; b) dimensiunile şi alcătuirea zonelor plastice vor asigura o capacitate corespunzătoare de rotire plastică (vezi punctul 6.4) fără o scădere semnificativă de capacitate portantă şi rigiditate la cicluri repetate de încărcare - descărcare în domeniul plastic. Această cerinţă se respectă prin alegerea corespunzătoare a zvelteţilor barelor şi supleţii pereţilor comprimaţi ai secţiunii. 4.4. Condiţii de rigiditate 18

4.4.1. Deplasările structurii şi ale elementelor componente vor respecta condiţiile de limitare a deplasărilor după cum urmează: a) grinzile cadrelor, panele şi învelitoarea vor fi verificate la starea limită de deformaţie în conformitate cu prevederile STAS 10108/0-78, pct. 5.5, punându-se condiţia ca sub încărcările de exploatare, săgeata lor să nu depăşească valoarea admisă; b) deplasările orizontale la nivelul axei riglei, incluzând şi deformaţiile postelastice din acţiunile seismice, vor satisface condiţiile din P 100-9, pct. E... 4.4.. Rigiditatea cadrelor considerate independente trebuie să fie cât mai uniformă, rigiditatea unui cadru nediferind faţă de rigiditatea medie cu mai mult de 0%. 4.5. Condiţii de protecţie la foc Se vor respecta prevederile normelor tehnice de protecţie împotriva incendiilor la proiectarea şi realizarea construcţiilor (P118-98). 4.6. Condiţii de protecţie anticorozivă În scopul realizării unei protecţii anticorozive, corespunzătoare trebuie să se respecte prevederile standardelor menţionate la punctul 1.5.1.5 şi presipţiile tehnice C139-79. 5. Calculul structurii Proiectarea va fi efectuata de un inginer structurist competent. Următoarele aspecte tehnice trebuie avute în vedere pentru calculul structurii: Geometria Imperfecţiunile Încărcări şi combinaţii de încărcări Ductilitatea elementelor (geometria secţiunii transversale şi materialele) Alegerea elementelor Calculul la starea limită ultimă (SLU) Calculul la starea limită de exploatare normală (SLEN) Rezistenţa secţiunii transversale Verificarea la stabilitate generală şi locală a elementelor Calculul îmbinărilor şi al prinderilor în fundaţii Conluarea dintre structură şi învelitoarea din tablă cutată Proiectantul va putea lua în considerare şi alte aspecte legate de condiţiile de mediu sau de e xploatare a structurii. 5.1. Criterii de proiectare pentru stări limită ultime 5.1.1. Prezentul paragraf conţine elementele generale specifice calculului static şi la acţiuni seismice al cadrelor parter. 19

5.1.. Proiectarea structurilor se face pentru următoarele situaţii: a) situaţia permanentă care corespunde condiţiilor normale de utilizare a structurii din acţiunile permanente şi temporare; b) situaţia tranzitorie corespunzătoare timpului când structura se află în execuţie; c) situaţii accidentale corespunzătoare solicitărilor ce provin din acţiunile excepţionale. 5.1.3. Stările limită de proiectare sunt stări limită ultime (în care structura se verifică din punct de vedere al rezistenţei) şi stări limită de exploatare normală (în care se verifică deformaţiile structurii) care trebuie să fie în limitele precizate de STAS 10100/0-75. 5.1.4. Caracteristicile materialelor, specifice oţelului, sunt precizate în standardele de produs, (unele dintre acestea găsindu-se şi în STAS 10108/0-78), iar iteriile pentru alegerea materialelor specifice oţelului sunt date în capitolul 3. 5.. Încărcări şi combinaţii de încărcări 5..1. Încărcări permanente 5..1.1. Greutatea proprie a învelitorii şi a pereţilor se poate lua în cazurile obişnuite din STAS 10101/1-78, iar în situaţii speciale după datele oferite de producător. 5..1..Greutatea proprie a panelor, riglelor şi stâlpilor se poate lua din cataloagele de profile, sau se poate calcula. 5... Alte încărcări 5...1. Alte încărcări se iau conform presipţiilor tehnice în vigoare, cum ar fi de exemplu: - încărcările utile conform STAS 10101/-75 şi STAS 10101/A1-78; - încărcările din zăpadă conform STAS 10101/1-9; - încărcările din vânt conform STAS 10101/0-90; - încărcările seismice conform Normativului P100-9. 5..3. Combinaţii de încărcări 5..3.1. Combinaţiile de încărcări sunt cele corespunzătoare relaţiilor din STAS 10101/0A-77 5..3.. Pentru starea limită ultimă (SLU) din încărcări normale, gruparea de încărcări este următoarea: Σn i P i + Σn i C i + n g Σn i V i (5.1) 5..3.3. Pentru starea limită ultimă (SLU) din încărcări excepţionale, gruparea de încărcări este următoarea: ΣP i + ΣC i + n g ΣV i + E (5.) 0

5..3.4. Pentru starea limita a exploatării normale (SLEN) din încărcări normale gruparea de încărcări este cea de la punctul 5..3.. dar cu valorile normate, deci: ΣP i + ΣC i + n g ΣV i (5.3) 5..3.5. Încărcările permanente P i din relaţiile de mai sus cuprind valorile normate pentru: - greutatea proprie a elementelor structurale; - greutatea proprie a învelitorii; - greutatea proprie pereţilor exteriori laterali şi de fronton; - greutatea proprie a pereţilor interiori de compartimentare, în cazul în care aceştia sunt legaţi de structură; - oricare alte încărcări provenind din greutatea proprie a unor instalaţii, utilaje sau echipamente legate de structură. 5..3.6. Încărcările cvasipermanente C i cuprind valorile normate pentru: - greutatea proprie a instalaţiilor susţinute de şarpanta acoperişului; - greutatea proprie a instalaţiilor şi/sau utilajelor cu poziţie fixă şi legate de structură; - greutatea depunerilor de praf industrial; - alte încărcări. 5..3.7. (1) Încărcările variabile V i cuprind încărcările datorate acţiunii zăpezii şi vântului, precum şi oricare alte încărcări provenind din instalaţii, utilaje sau echipamente nelegate de structură. () Încărcările produse de acţiunea vântului se introduc în calcul conform STAS 10101/0-90. (3) Încărcările produse de acţiunea zăpezii se introduc în calcul conform STAS 10101/1-9. 5..3.8. Acţiunea seismica E din relaţia (5.) se introduce în calcul în funcţie de metoda de calcul folosită: - cu valori spectrale, calculate pe baza relaţiei 5.1 din Normativul P100-9 în cazul metodei statice echivalente (metoda A) sau a metodei statice neliniare (metoda SNL). - Cu valori rezultate din integrarea ecuaţiilor de echilibru dinamic, în cazul metodelor dinamice liniare (DL) sau neliniare (DNL). 5.3. Metode de analiză a structurilor 5.3.1. Elemente generale 5.3.1.1. Metodele de analiză globală, pentru determinarea eforturilor, se aleg în funcţie de tipul de structură, tipul de material, clasa de secţiune şi de tipul solicitării. 5.3.1.. În funcţie de tipul structurii se poate face o analiză globală de ordinul I sau de ordinul II. 5.3.1.3. În funcţie de calitatea materialului şi clasa secţiunilor barelor, calculul se poate face în domeniul de comportare elastic sau plastic 1

5.3.1.4. În funcţie de tipul de solicitare, trebuie avute în vedere metode de analiză pentru acţiuni statice şi pentru acţiuni dinamice (seismice). 5.3.. Clasificarea secţiunilor 5.3..1. În funcţie de supleţea pereţilor, secţiunile transversale ale elementelor se împart în secţiuni din Clasa 1,, 3 şi 4, prevăzute în tabelele 8.1 şi 8. din P100-9. 5.3... Dacă calculul structurii se efectuează în stadiul plastic şi structura este concepută să disipeze energia seismică, elementele structurii trebuie să fie capabile să formeze articulaţii plastice. Capacitatea de rotire plastică trebuie să permită o redistribuire a momentelor de încovoiere şi să disipeze energia seismică de care se ţine seama în proiectare prin alegerea coeficientului de reducere ψ. 5.3..3. În funcţie de valoarea coeficientului ψ adoptat la proiectarea structurii se vor respecta următoarele condiţii: - pentru 0,17 ψ < 0,5 Clasa 1 - pentru 0,5 ψ < 0,50 Clasa - pentru 1,00 > ψ 0,50 Clasa 3 - ψ 1,00 Clasa 4 5.3..4. În situaţiile în care se apreciază că în elementele structurilor la proiectarea cărora s-a considerat ψ 0,50 pot apărea plastificări cauzate de acţiunea seismică, se pot accepta condiţiile corespunzătoare Clasei. 5.3..5. Calculul capacităţii de rotire plastică se poate face cu o metodă adecvată, verificată teoretic şi experimental (de exemplu metoda mecanismului local plastic). În caz ca nu se dispune de un calcul mai exact, se poate folosi metoda prezentată în Anexa A la prezentul ghid. 5.3..6. Elementele la care nu se face un calcul de capacitate de rotire plastica şi care dezvolta articulaţii plastice, trebuie să aparţină Clasei 1 de secţiuni, conform P100-9, Tabelul 8.1. 5.3..7. Zvelteţea barei comprimate şi mărimea forţei axiale trebuie limitate la: N/AR 0,3 (5.1) N/A i R 1 (5.) λ/λ 0 + N/AR 1 (5.3) în care: A este aria secţiunii transversale; Ai este aria inimii profilului; R este limita de curgere; λ este zvelteţea barei; λ 0 este valoarea limită dată în Tabelul 5.1.

Tabelul 5.1 Valorile zvelteţei limită λ 0 Tipul structurii Materialul Contravântuită Necontravântuită OL 37 (S 35) 10 100 OL 44 (S 75) 10 100 OL 5 (S 360) 100 80 5.3..8. Daca se face o analiză de ordinul II cu luarea în considerare a imperfecţiunilor, condiţiile (5.1)-(5.3) nu mai sunt necesare a fi verificate explicit, ele fiind conţinute în verificarea de rezistenţă şi deformaţie. 5.3..9. Vutele se vor verifica aşa cum se arată în continuare (vezi Figura 5.1). Talpa comprimata si grosimea inimii pe portiunea constanta de Clasa I Articulatie plastica Moment plastic redus Moment incovoietor Moment incovoietor Moment plastic redus Talpa comprimata de Clasa I Figura 5.1 Cerinţe privind alcătuirea constructivă a vutei (1) Grosimea inimii nu se va schimba pe o distanţă egală cu d de fiecare parte a articulaţiei plastice, d fiind înălţimea liberă a inimii în dreptul articulaţiei plastice. () Talpa comprimată va fi de Clasa 1 pe distanţa de d de fiecare parte a articulaţiei, după definiţia de mai sus. (3) Talpa comprimată va fi de Clasa 1 de fiecare parte a articulaţiei până la distanţa x, astfel încât: (Momentul în secţiunea x)/(momentul plastic redus din secţiunea x) < 0,8 unde momentul plastic redus este momentul plastic redus din interacţiunea cu forţa axială şi forţa tăietoare (4) În rest, talpa comprimată va fi de Clasa 1 sau Clasa, şi inima va fi de Clasa 1, sau 3. 3

5.3.3. Imperfecţiuni Imperfecţiunile sunt inevitabile şi pot determina reducerea capacităţii portante sau a rigidităţii structurii. Se definesc următoarele tipuri de imperfecţiuni: Imperfecţiuni de cadru Imperfecţiuni pentru analiza sistemelor de contravântuiri Imperfecţiuni de bară 5.3.3.1. Imperfecţiuni de cadru Imperfecţiunile de cadru se consideră înclinarea stâlpilor faţă de verticală şi vor fi incluse în analiză (Figura 5.). φ φ Figura 5. Imperfecţiuni de cadru prin înclinarea stâlpului Se permite folosirea unor forţe orizontale echivalente, care sunt mai uşor de utilizat în calcul la cadrele parter. Aceste forţe vor fi calculate din eforturile axiale din stâlpi folosind ipoteza de simplă rezemare. Dacă se folosesc forţele orizontale echivalente, trebuie reţinut faptul că acestea nu măresc forţa orizontală totală care acţionează asupra clădirii (Figura 5.3). Figura 5.3 Imperfecţiuni de cadru introduse în calcul prin forţe orizontale echivalente Imperfecţiunile iniţiale sunt pe toate direcţiile, dar în calcul se consideră pe o singură direcţie. Acestea introduc în structură eforturi care vor face să ească sau să desească efectul celorlalte acţiuni, în funcţie de direcţia considerată. Dacă imperfecţiunile se introduc în calcul, se consideră doua situaţii, una cu înclinarea spre stânga şi una cu înclinarea spre dreapta. Ambele ipoteze vor fi aplicate cu toate cazurile de încărcare, mai puţin acelea care pot fi eliminate prin inspecţie. La cadrele parter regulate pot fi folosite următoarele etape simplificatoare: Se calculează încărcarea verticală totală de pe structură, V Sd Se calculează 0,5% V Sd (sau alt procentaj ales pentru un cadru anume) Se împarte acest 0,5% V Sd într-o serie de forţe egale orizontale aplicate la partea superioară a fiecărui stâlp. 4

5.3.3.. Imperfecţiuni pentru analiza sistemelor de contravântuiri Aceste imperfecţiuni sunt imperfecţiuni geometrice, dar pot fi utilizate forţele echivalente. Dacă se folosesc forţele echivalente, trebuie reamintit faptul că acestea nu măresc încărcarea totală a întregii clădiri. 5.3.3.3. Imperfecţiuni de bară După EC3 (vezi 5..4.5) sunt posibile trei alternative după cum urmează: 5.3.3.3.1. Considerarea imperfecţiunilor utilizând curbele de flambaj Imperfecţiunile de bară sunt luate implicit în considerare la verificarea rezistenţei la flambaj a elementelor, atunci când sunt folosite curbele de flambaj europene. 5.3.3.3.. Considerarea imperfecţiunilor utilizând analiza elementului de bară Această procedură permite o analiză de ordinul II care să includă efectul imperfecţiunilor de bară la fiecare element de bară izolat (vezi Fig. 5.5.1 din NP 04-000). Metoda poate fi utilizată pentru flambajul după axa principală sau după axa secundară, acolo unde flambajul prin încovoiere laterală şi răsucire nu poate apare, atunci când spre exemplu λ LT 0,4 (vezi pasul 5 de mai jos). Procedura este după cum urmează: (a) Analiza structurii cu un model geometric care neglijează imperfecţiunile de bară. (b) Pentru fiecare element izolat, considerat dublu articulat, cu imperfecţiunile iniţiale de bară se aplică încărcările exterioare şi eforturile pe capete de bară, obţinute la punctul (a). (c) Se face o analiză de ordinul II a elementului de la punctul (b). (d) Se verifică rezistenţa secţiunii folosind γ M1 în loc de γ M0. (e) Se verifică flambajul prin încovoiere răsucire combinat cu flambajul prin încovoiere după axa minimă. 5.3.3.3.3. Considerarea imperfecţiunilor în modelul structural de ansamblu Pentru analiza de ordinul II, o curbură iniţială a barei poate fi inclusă direct în modelul de analiză. Direcţia acestei curburi trebuie luată ca cea mai defavorabilă pentru cazul de încărcare considerat, deci este necesar să se înceapă cu o analiză iniţială pentru determinarea săgeţilor, urmată de cel puţin o analiză de ordinul II cu imperfecţiunile iniţiale incluse în modelul geometric. Rezistenţa trebuie verificată ca în paşii (d) şi (e) de mai sus. 5.3.4. Calculul eforturilor la acţiuni statice 5.3.4.1. Calculul eforturilor în cadrele parter din oţel la acţiunile statice se face prin metode cu diferite grade de complexitate, clasificate după gradul de fidelitate cu care reflectă comportarea structurii sub încărcări. Eforturile se pot determina dintr-un calcul elastic sau 5

global plastic. Calculul de ordinul I se aplică pentru cadrele contravântuite şi cadrele cu noduri fixe (vezi punctul 5.3.4.5). Calculul de ordinul II se foloseşte în celelalte cazuri. 5.3.4.. Eforturile dintr-o structură static nedeterminată pot fi calculate folosind: a) calcul elastic în toate cazurile; b) calcul plastic numai dacă materialul satisface condiţiile prevăzute în Normativul P- 100-9, pct. 8.3. şi elementele corespund cerinţelor prevăzute la pct. 5.3. din prezentul manual. 5.3.4.3. Calculul elastic se bazează pe ipoteza că materialul are o comportare liniară indiferent de nivelul solicitării. Totuşi, o redistribuire a momentelor cu maximum 15% poate fi admisă în orice element dacă: a) eforturile din structură rămân în echilibru cu încărcările aplicate; b) secţiunile elementelor la care se redistribuie momentele, aparţin Claselor 1 sau (vezi pct. 6.4). Prin aplicarea acestei prevederi momentele maxime de pe reazeme, determinate prin calcul elastic, pot fi reduse cu 15% la riglele cadrelor, cu condiţia redistribuirii diferenţelor la momentele din câmp. 5.3.4.4. La calculul plastic pot fi folosite: a) metode ce consideră materialul rigid elastic şi perfect plastic, în care deformaţiile elastice sunt neglijate şi cele plastice sunt concentrate în articulaţiile plastice; b) metode elasto-perfect plastice, în care se consideră că secţiunile rămân elastice până la atingerea momentului plastic în secţiunea cea mai solicitată. Deformaţiile plastice se consideră concentrate în articulaţiile plastice. 5.3.4.5. Cadrele longitudinale sau cele din frontoane pot fi considerate ca fiind contravântuite dacă sistemul de contravântuire reduce deplasările totale orizontale cu cel puţin 80%. 5.3.4.6. Efectele de ordinul II geometrice, p-δ şi P- trebuie luate în considerare şi mai ales pentru structurile parter care sunt suficient de elastice şi sensibile la astfel de efecte, deci o alegere judicioasă trebuie făcută între calculul de ordinul I şi cel de ordinul II la stările limită ultime SLU. 5.3.4.7. Calculul de ordinul I este de obicei o analiză liniar elastică, la care modificările de geometrie sub încărcări nu sunt luate în considerare. Pentru calculul plastic, există trei metode de bază: grafică, rigid-plastică şi elasto-plastică (vezi Anexa B din prezentul ghid). 5.3.4.8. Calculul de ordinul II include efectele P- şi poate include şi efectele locale p-δ. Este de preferat ca acest calcul sa fie utilizat mai mult în viitor, atunci când structurile devin mai zvelte şi mai competitive. Mai multe metode sunt disponibile (vezi Anexa C din prezentul ghid). 5.3.4.9. Calculul de ordinul I are următoarele avantaje: Este simplu, bine cunoscut şi înţeles, aşa că inginerii de proiectare au înedere în el şi îl găsesc uşor de verificat. Utilizează o capacitate de calcul minimă sau poate fi efectuat fără calculator. 5.3.4.10. Calculul de ordinul I are următoarele dezavantaje: 6