1. Domenii de folosire a c.m. Avantaje si dezaventaje.

In toate domeniile , in special in cazul solicitarilor mari si a deschiderilor mari. Pt.1. hale industriale, 2.
structuri metalice pentru plansee, 3. poduri si estacade- cai ferate si sosele, la deschideri mari sau pt.
montaj rapid. 4. Constructii din tabla- rezervoare pt. lichide si gaze, bunchere, conducte. 5. Constructii
inalte- turnuri, piloni ancorati pt. televiziune si radio, stilpi pt sustinerea liniilor electrice. 6. Cladiri cu mai
multe nivele- daca H>15-20 etaje. 7. Utilaje fixe si mobile- macara, pod rulant, masini de constructie. 8.
Alte constructii- reactore, rampe de lansare a naelor cosmice, trambuline de schi, radiotelescoape.
AVANTAJE SI DEZAVANTAJE: Aantaje= 1. Siguranta in exploatare. 2. Reutatea mica. Se determina cu
coeficientul c=P/Ry (densitatea, rezistenta de calcul), cu cit coef. Este <, greutatea va fi mai mica.Cel mai
usor = otel, aluminium. 3. Posibilitatea de realizare pe cale industrial a elementelor, ce permite
obtinerea elementelor cu caracteristici omogene. 4. Compactitate- elementele metalului sunt
etanse
Dezavantaje: 1.rezistenta slaba la corozie si alti factori agresivi.(necesita protectie). 2. Rezistenta slaba la
actiunea temperaturii ridicate.
2.Structura otelului. Proprietati. Caracteristici fizico-mecanice a otelurilor:
Proprietatile mecanice ale oteluli:
- rezistenta la solicitari statice (rez. la rupere si limita de curgere)
-rezistenta la solicitari dinamice; -rez. la soc; -rez. la oboseala
- indici de plasticitate; sudabilitate; -rezistenta la corozie;
Calitatile mecanice depend de structura chimica, tratamet termic, procesul de elaminare.
Componenta de baza= ferita(fier curat) are o rez. mica si plasticitate mare. Pt marirea rezistentei se
introduce carbon obtinind otel de rezistenta obisnuita. /prin add. de mangan si siliciu se obtine otel de gr. II
otel aliate. Iar prin add. elementelor chimice si durificare se obtin oteluri de rezistenta inalta. T. topire=
1535 . Carbonul majoreaza rezistenta dar micsoreaza plasticitatea. Carbon max 0.22%. Elementele
chimice folosite la aliere= Siliciu, Mangan, Cupru, Molivghen, Bor, Crom, Volifram.
3. Tratamente termice. Protectie anticoroziva. Pt. ridicarea rezistentei la rupere si redarea materialului
calitati special, se supun tratamentelor termice. Cea mai simpla metoda este normalizarea- incalzirea
pieselor laminate pina la o t anumita si apoi racirea consecutive la aer. Dupa normalizare stratul devine
mai sistematizat, se inlatura tensiunile interne ce adduce la majorarea rezistentei si plasticitatii. La racirea
rapida a otelului incalzit pina la rosu otelul se caleste. Pt. calire e necesar ca viteza racirii sa fie mai mare
ca viteza formarii modificarilor. Rezultatul calirii = marirea rez. la rupere dar micsorarea plasticitatii. Otelul
devine fragil. Otelul calit nu se foloseste in constructii metalice = prabusire. Pt. redarea caracteristicilor
mecanice initiale se fol. procesul de revenire. Otelul se incalzeste pin ala temperature calirii, se mentine
un timp apoi se raceste lent in aer.
Protectia anticoroziva: Viteza de corozie-2 mm /an. In 3-4 ani constr. isi poate pierde cap. portanta.
Protejarea se poate face prin: 1. introducerea in structura otelului unele elem. chimice ca Crom, Vanadiu,
Cupru.
2.acoperirea cu pelicole din mase plastic, vopsele, lacuri. 3. folosirea sectiunii rationale- in forma de
cerc.
4. Fabricarea otelurilor. Clasificare. Alegerea otelurilor pt constr. metalice:
Dupa procedeul de fabric: otel convertizor(mai ieftine la producer, car. mecanice=), o. decuptor, o.
electric.
dupa modul de dezoxidare: - otel necalmate, calmate, semi-calmate.
Otelurile necalmate fierb la turnare I rezultatul degajarii gazurilor. Au o structura neomogena si sunt
supuse imbatrinirii.
Otelurile calmate nu fierb la turnare , au o structura omogena , caracteristici mecanice ridicate, si se
folosesc pentru cladirile importantem insa costul este mai mare ca otel. necalmate.
Otelurile semi-calmate au car. mecanice de medii, intre otel calmate si necalmate, costul este la fel mediu.
Otelurile sunt livrate dupa caracteristicile garantate dupa 3 grupe: A- car. mecanice,.- dupa compozitie
chimica, B.dupa caracteristici mecanice+ compozitie chimica
Otelurile pt constructii sunt livrate dupa grupa B.
Se livreaza dupa 6 categorii: - otel necalmate- cat.II; otel calmate cat. V; otel semicalmate cat. VI.
Alegerea otelului pt. constructii: depinde de factorii ce influenteaza lucrul materialului:
-temperatura mediuli in care are loc montajul si exploatarea cosnstructiei.
-regimul incarcarii- static sau dinamica
-Regimul de incarcare- intindere, comprimare, incovoiere
- Tipul imbinarii- sudura/surub
5. Comportarea otelului la intindere: - se vor face incercari pe epruvete la intinderea axiala, si se va construe
N l
diagram atensiunilor
= ; = 100 ; alungirile . La incarcarile mici intre alungire si tensiuni
A l
exista o proportionalitate. Daca incarcam epruvetele pin ala limita de proportionalitate,si apoi o
descarcam , ea revine in punctual initial. Aceasta se numeste stadia elastic de lucru al materialului, in care
5
intre tensiuni si alungiri exista relatia =E E- modul de elasticitate 2,06* 10 MP . La majorarea
srcinei dupa limita de proportionalitate deformatiile sau alungirile cresc mai repede ca tensiunile iar la o
 anumita valoare a sarcinei tensiunile ramin constante iar deformatiile cresc. ultima faza este limita de
curgere -. palier de curgere . au doar ot. de carbon, cele aliate nu au.
6. Comportarea otelului la concentrari de tensiune:
O placa neteda la intindere, tensiunile se distribuie uniform pe sectiune in orice loc al placii. Daca placa
are gauri liniile se indesesc in jurul gaurii, deoarece concentrarile de tensiune apar linga gauri, fisuri si
unde se schimba brusc sectiunea. Mai apar unde exista rugina. La incarcarile statice si temp. normale,
concentrarile nu infl. cap. portanta, deaceea nu se considera la calcul. L t <0, in placa fara concentrari
rezistentele cresc . Daca exista concentrari , limita la rupere creste pina la anumite temperatri, apoi scade.

7. Comportarea otelului si a aliajului de aluminiu la incarcari repetate.

La lucru mat. in dom. Elastici incarcarea repetata nu se reflecta fiindca deformarile sunt elastic.
Incarcarea repetata in dom. elasto-plast. De lucru al mat. adduce la majorarea deform. plastic.
Dupa descarcarea alementului incarcat pana la dom. elasto-plastic apoi descarcat, apoi peste un timp
oarecare deformarile elastic revin si la incarcarea repetata, el va lucre var. in dom. elastic, limta de
curgere, dar alungirile la rupere se micsoreaza (cu valoarea E pl.). Acest fenomen de majorare a rezistentei
se numeste Ecruizare Rezulratul ecruizarii - metalul devine fragil. Se foloseste aceasta metoda pentru
marirea rezistentei aliajelor de aluminiu. La incarcari vibrante, elem. Se poate distruge mai repede decat la
incarcari statice. Rezistenta la rupere scade, atinge o valoare anumita => resist la oboseala. (graphic IV :
) depinde de numarul de cicluri si raportul tensiunilor extreme si tipul tensiunilor (intindere,
comprimare, incordare) Se ajunge la 10 mln de cicluri. Pentru aliaj de Al rezistenta scade tot timpul si
poate atinge 0 (graphic V)
? 0 = 2*10 (6) -> depinde de raportul tensiunii extreme (grafice)
1.Daca valoarea coeficientului de asimetrie . 0 +1 rezistenta la oboseala egala cu limita de curgere.
2.Daca valoarea Se schimba de la 0 la -1, rezistenta la oboseala atinge 59% din limita de curgere.
Daca exista conc. de tensiuni la =-1, rezistenta la oboseala se micsoreaza si atige valoarea de 17%.

8.Metodele de calcul al constructiilor metalice. Metoda de calcul conform starii limita.

Sopul calculului consta in asigurarea conditiilor de expluatare si capacitatii portante necesare la un
consum minim de otel si cheltuieli minime de fabricare si montare. Se incepe calculul cu stabilirea
schemei constructiilor a cladirii (planuri cota 0, sectiuni). Pe baza schemei constructiei se stabileste
schema de calcul in care toate elementele se inseamna cu linii drepte. Se stabilesc reazimite teoretice
(articulatii deplasabile, articulatii nedeplasabile, incastrare) Se string toate incarcaturile care actioneaza pe
constructie. Dupa metodele mecanicii structurilor , se determina eforturile interne in sectiuni (M,Q,N).
Dupa eforturile maxime se determina sectiunea elementului si se verifica rezistenta, stabilitatea si
rigiditatea lui. Se calcula constr. Metalice dupa metoda limita.
Starea la care ar ajunge un element de constructive cind folosirea lui in exploatare nu mai este posibila se
numeste stare limita.
Se calculeaza elemental dupa doua grupe a starilor limita:
1. Pierderea capacitatii portante si inaptitudinea deplina catre exploatare a constructiilor.
2. Aparitia unor deformatii care impiedica exploatarea normal a constructiei.
Catre I grupa se atarna pierderea stabilitatii generale a formei. Pierderea stabilitatii pozitiei, distrugerea
de orice fel (character). Trecerea constructiilor intr-o stare instabila. Schimbarea calitativa a configuratiei.
Aparitia unor deformari care impiedica exploatarea constructiilor.
Catre II grupa se atarna aparitia deformarilor elastic ce impiedica exploatarea normala a constructiilor.
Prima grupa se socoate de baza, dupa ea se detarmina constructia.
Calculul dupa I grupa : F<=S.
F efortul care apare in constructie, este in functie de incarcaturi si actiuni.
S capacitatea portanta a constructiei, efortul minim ce poate fi preluat de constructive.
Simultan asupra constructiilor actioneazamulte incarcaturi:
n

F= n Finfii
i=1

n = coeficientul de siguranta dupa destinatia cladirilor.

= coeficientul de grupare a incarcaturilor.
F n = incarcatura normal.
f =coeficientul de siguranta a incarcaturilor.
- coeficientul de trecere de la incarcatura catre effort.
Valoarea lui F trebuie sa fie maxima.
Formula S=An*(Rn/m) *c;
An caracteristica geometrica a sectiunii( aria sectiunii, modulul de rez., mom. Static S; moment inertie J;
raza inert. I)
Rn rezistenta normata;
Formule Capacitate portanta
 S = An *(Ryn/ m)* c;( dupa limita de curgere)
S = An*(Run/(m* u))* c;( dupa rezultatul la rupere)

m - Coeficientul de siguranta a materialelor.

c - Coeficientul conditiilor de lucru.
u - Coeficientul de rezerva in cazul calculului dupa rezistenta la rupere. u = 1.3.
n

Calculul dupa grupa II a starilor limita; n Finfii *

i=1

Calculul dupa grupa II a starilor limita se face dupa incarcat. normale .

- deformarea elastic de la o forta unitara;
- deformarea elastic stabilita de norme; f/l[f/l];( la calcul dupa gr II.)

9.Incarcari si actiuni.
In dependent de durata actiunii incarcatuirii, incarcaturile pot fi grupate in categorii:
1. Permanente;
2. Temporare de lunga durata;
3. Temporate de scurta durata;
4. Incarcari si actiuni speciale.
1.Incarcarile permanente sunt date de greutatea proprie a elementelor care se calculeaza, a elementelor
pe care le sustine constructia pe care se calculeaza. Greutatea si presiunea solului. Aceste incarcari
actioneaza permanent si valoarea lor se schimba insuficient. Se stabilesc valori normate dupa
standardurile constructiile obtinute de la uzinele producatoare sau reiesind din densitatea otelului si
volumul constructiei.
2. Incarcari temporare de lunga durata: Aceste incarcari sunt date de greutatea utilajelor stationare,
greutatea lichidelor si a materiei friabile in recipient, presiunea gazelor si a lichidelor in rezervoare,
gazgoldere; incarcarea pe planseurile depozitelor, bibliotecilor, arhivelor. Incarcatura utilajului tehnologic
se defineste dupa pasapoartele tehnice. Inc. pe planseuri se stabileste dupa normele de proiectare,
incarcaturi si actiuni.
3. Incarcari temporare de scurta durata: Aceste sunt incarcaturi produse de actiuni climatice: zapada
vint, temperature, chiciura. Incarcatura de la utilajelor de incarcare si transportare; de la material si
dispositive tehnologice sau necesare in timpul reparatiilor constructiilor. Valorile sarcinilor normate se
determin adupa normele de proiectare.
4. Incarcaturi si actiuni special: Apar in timpul seisnicitatii, exploziei, deteriorarii constructiei, schimbarii
bruste a procesului tehnologic. Valorile incarcaturii normate la aceasta categorie se determina dupa
norme special. Valoarea sarcinilor variaza in timp, calculul se face dupa valoarea maxima a incarcaturii
care se numeste incarcatura de calcul. Incarcatura de calcul>inc. normata.
F=f*Fn; f- coefficient de siguranta a incarcaturii- tine cont de variatia incarcaturii in timpul exploatarii
cladirii, cu cit var. >, val. Coef. >
Incarcatura permanenta variaza cel mai mult.
Gamaf- 1,05 uzina; 1,1 pe santier; pt. sarcina utila Gf= 1.2; incarc. De la actiuni
climatice=1.4(zapada)

GRUPARI DE INCARCATURA: Simultan actioneaza mai multe incarcaturi. Probabilitatea ca in timpul

exploatarii toate incarcaturile vor avea valori max, este mica. Se folosesc 2 tipuri de grupari:
-de baza: incarcaturi permanente, temporare de scurta si lunga durata;
-speciala: permanente+ scurta si lunga durata + special
Se tine cont de aceste grupari prin coeficentul gruparilor: P si . Daca la gruparea de baza se ia in
consideratie numai o incarcatura sau sarcina de scurta durata, =1. Daca se iau in consideratie sarcina
permanenta de lunga durata , si doua sau mai multe temporare de scurta durata, = 0.9.
Pt. gruparile special, incarcaturile permanente se iau cu coef. 0.9 Temporare de scurta durata= 0.5;
incarcaturi actiuni seismice= 0.1.

10. REZISTENTE NORMATE SI DE CALCUL. COEFICIENTII DE SIGURANTA A MATERIALELOR. COEFICIENTUL

CONDITIILOR DE LUCRU.
Caracteristicile de baza ale rezistentelor de baza la actiuni de forte sunt rezistentele normate:
Dupa limita de curgere Ryn Dupa rezultatele la rupere Run stabilite in norme de proi.
Proprietatile mecanice ale otelului sunt instabile de aceea rezistenta normata se stabileste pe baza
prelucrarii statistice a incercarii epruvetelor la intindere ca asigurarea sa nu fie mai mica de 0,95. De
regul ala uzinele metalurgice din fiecare partida se iau 100 de epruvete si se verifica la incercare.(desen)
Calculul constructiilor se face dupa rezistenta de calcul ce exclude aparitia otelului cu o rezistenta mai
mica decit rezistenta normata Rn. Ry= Ryn/ m Ru=Run/ m
m- coefficient de siguranta a materialului in dependent de marca otelului. m=1,025 ; 1,05; 1,1.
Rs rezistenta de calcul la foarfecare= 0.58 Ry.
Coeficientul conditiilor de lucru: Nu toate constructii si elementele au aceiasi conditii de lucru.
Rezistentele normate au fort stabilite pentru un numar de epruvete cu dimensiuni special. In realitate in
 constructii grosimea poate fi diferita. De aceste lucruri se tine cont prin coeficientul conditiilor de lucru ce
poate fi > sau < ca o unitate. (norme)
Grinzile laminate/ compuse- coef.= 1,1; Ferme= 0.8

11.Imbinarile constructiilor:
Imbinarile se fac cu sudura sau suruburi. Sudura este cel mai raspindit tip de sudura in relief. Avantajele
sudurii sunt reducerea consumului de metal , posibilitatea alcatuirii constructiilor de orisice forma si
sudarea in orice loc al constructiei.
Dezavantajele sunt dificultatea de a constrola calitatea cordonului ; tensiunile si deformatiile remanente
ce apar in timpul sudurii pot adduce la concentrari de tensiune ->distrugerea fragile a imbinarilor. La
incarcaturi vibrante se folosesc sudari cu suruburi.
Tipuri de suduri: 1. arc electric- poate fi manuala sau automata. cea manuala e mai putin sigura,poate
avea defecte.
2.sirma cu invelis-diametrul electrozilor poate fi diferit, se alege in dependenta de grosimea pieselor ce
se sudeaza.
marci: E42; E46; E50- cifra = rezistenta la rupere *10 MPa. >420 MPa.
Tipuri de imbinari sudate: -cap la cap- are concentrari mici de tensiune , se foloseste pentru imbinarea
elementelor cu grosimi medii si mari. In dependent de forma preluata pot fi in forma de U,V,K.X
- imbinari prin suprapunere- pentru grosimi mici< 5mm. Apar concentrari de tensiune pe latimea piesei
sudate sip e lungimea cordoanelor. Nu se folosesc la incarcari vibrante.
- imbinari combinate- se folosesc daca nu sunt asigurate cordoanele cap la cap.- cap la cap cu eclise.
- imbinari in T (desene) si imbinari in colt.

12.Imbinari in relief.(desen) Pentru grosimi mic (< 5mm)i se folosesc imbinari prin suprapunere. In astfel
de imbinari apar concentratii de tensiuni cum pe latimea pieselor sudate cat si pe lungimea cordoanelor.
Nu se folosesc la incarcaruri vibrante. Daca nu este asigurata rezistenta cordoanelor cap-cap se folosesc
imbinari combinate - cap-cap cu elice. imbinari T. (..)

13. Platforme industrial. Tipuri.Alcatuire.Elemente componente.

1. Tipuri de platforme- Amplasarea grinzilor in plan pentru acoperirea unui spatiu se numeste retea de
grinzi sau platforma industrial. Elementele de baza a unei retele de grinzi sunt grinzile care lucreaza la
incovoiere.
Grinda metalica poate fi: cu inima plina- pina la deschide 30m. Pt pod pina la 200m.
Pentru deschideri mai mari se utilizeaza grinzi cu zabrele(ferme). Cea mai raspindita sectiune a grinzii
este dublu T, ce poate fi laminate sau compusa. Grinda compusa poate fi cu sudare sau suruburi. Cu
surub se fol. la grinzile solicitate la actiuni dinamice.
Eficacitatea sectiunii: =W/A raza simburelui- sectiune cerc =0.125 d; sectiune I= 0.34h; sectiune
pline=0.17h
Exista 3 tipuri de platforme industrial: simplificata , normal, complicate. (desen)
Elementele de baza ale unei platforme industrial sunt platelajul, grinda de planseu, grinzi secundare,
grinzi principale, stilpii.
Exista 3 tipuri de imbinari ale grinzelor: 1. etajata; 2. la acelasi nivel; 3. cu nivel scazut pt. grinzile
secundare (desen)
Daca H a constructiei este limitata se trece la al doilea tip. Imbinare cu acelasi nivel( nivelul grinzii de
planseu coincide cu nivelul de sus a grinzii principale) (desen) dar are loc slabirea la reazem de planseu.
Pt variant complicate se utilizeaza imbinarea cu nivel scazut (desen). Se allege tipul de platforme astfel
ca consumul de metal sa fie min, cit si manopera si cheltuielile de montare. Pt aceasta nr. de grinzi
trebuie sa fie min.
Grinzile de planseu si cele secundare se proi. laminate. Grinda principal = compusa.
Distanta intre grinda de planseu a =0.6-1.6m pt planseul de otel. Pt planseu din beton armat a=2-3m.
Distanta intre grinzile secundare b=2.5m (se ia max). Grinda de planseu si cea secundara nu trebuie sa
coincide cu mijlocul grinzii principale, fiindca grinda principal se proiecteaza din doua jumatati si la
imbinarea lor avem un cordon de sudura si pe el nu se admite amplasarea grinzii.
14.Platelaje metalice pentru platforme industrial. Calculul platelajelor flexibile.
Pt. platf. industrial in calitate de planseu se folosesc foi de otel sau placi din beton armat. In calitate de
platilj de otel se folosesc foi de otel netede sau ondulate ce se aseaza pe grinzile de planseu si se prind cu
cordoane de sudura.(desen)
Grosimea planseului se allege in dependent de valoarea sarcinei utile. Se adopta tpl=6.14mm. Platelajul
din otel lucreaza la incovoiere si intindere. Se verifica la rezistenta si rigiditate. Daca valoarea sarcinei utile
nu dep. 50 kN/m2, rezistenta este asigurata si platelajul se verifica numai la rigiditate. Pt a verifica la
rigiditate, in schema de calcul se ia o fisie cu latimea de o unitate , se prinde articulat de reazeme, si se
incarca cu o sarcina normata uniform distribuita.
Platelajul se incovoaie, apare deformatii, la reazeme apare forta H. La valoarea fortei H se calculeaza
cordoanele de sudura. Verificarea rezistentei consta in det. sagetii relative f/l<=[f/l]=1/150.
 In cele mai dese cazuri apare necesitatea de a determina dimensiunile platelajului. Pt aceasta se
72E1
1+
n40qn
determina raportul optim.
lpl
tpl = 4 n0

;
l
f []
n0= =150 ; E1=E/ (1- 2 );

15

E=modul de elasticitate al otelului= 2,06* 105 mPa

- coeficientul poison =0.3 pt otel.
Avind raportul optim se stabileste grosimea platelajului tpl= intre 6-14mm sau lpl= 0.6-1.6 mm si se
determina celalalt (tpl sau lpl).

15. GRINZI LAMINATE.Dim. si verificarea rez., stab. generale si rigiditatii.

In calitate de grinda laminate, se folosesc profile dublu T si profile U.(desen)
Profilul U lucreaza la incovoiere oblica se fo. deobicei ca pane la acoperisuri cu panta mare. Se
calculeaza grinda laminata dupa ambele stari limita :grupa 1. la rezistenta si stabilitate; gr.2. aparitia
deform. el. neadmise.
Calc. la rez. se face dupa domeniul elastic de lucru cu rezistenta inalta. Ry>= 530mPa.- din orisice otel,
la solicitari dinamice (cutremur).
Dupa domeniul elastoplastic se calc. elem. din otel cu rezistenta dupa limita de curgere. Ry<= 530 Mpa
la sol. statice.
a) calculul dupa domeniul elastic- in dom. el. de lucru al otelului prima grupa a starilor limita apare
atunci cind in fibrele cele mai indepartate de la axa valorile tensiunilor normal eating limita de
curgere.(desen)
nM nQSx
= W
Ry c =
Rs c
n .min I xt

Se verifica rezistenta dupa tensiunile normale si tangentiale.

Wn min- modulul sectiunii slabite stability in dom. elastic al materialului.
Sx- mom. static al semi-sectiunii cm3
Ix- mom. de inertie al sectiunii cm4
t- grosimea inimii profilului

nMmax
Se determina modulul max Wc= R yc
Din sortimentul pentru profil laminate se allege nr. de profil pt. care modul de rezistenta fata de axa x
>= ca modulul de rezistenta. Wx>=Wc
nMmax nQSx
Dupa dimensiuni se verifica rezistenta: =
Ry c ; =
Wx I xt

Rs c
Calculul in domeniul elastoplastic- (desen): Dupa atingerea tensiunilor in fibrele cele mai indepartate a
limitelor de curgere, la marirea momentului tensiunile nu cresc, iar deformatiile plastic se rasp, in
interiorul sectiunii. La o anumita valoare a momentului, deform. plastic patrund toata sectiunea.
In acest caz toate fibrele curg, in jurul axei se formeaza o articulatie plastic in jurul careia sectiunea se
roteste si isi pierde rezistenta. Daca in articulatia simpla M=0, in articulatia plastic momentul este maxim
(limit).
T Wn . min
Momentul.lim la calcul in domeniul elastic = M.lim=
T Wpl
M.lim dupa dom elastoplastic =
Pt profilul dublu T, Wpl=1.12 Wn min; (1.12- C1).
nM nQSx
Se verifica rez. : = C 1Wn . min
Ry c ; =
Rs c
I xt
Rs=0.58Ry
C1 dupa norme:
 Dimensionarea: Se det. C1=1.12, alegem nr. profilului si det. C1-> At/Aw si se verifica rezistenta.
C1 tine cont de dezvoltarea deformarilor plastic.
Se calc. grinda dupa domeniul elastoplastic daca 0.9Rs; daca 0.9 Rs- calc. dupa dom.
elastic.
Capacitatea portanta a grinzii poate fi epuizata prin pierderea stabilitatii totate. (desen) Daca incarcatura
este mica grinda lucr. doar in dom. elastic si doar se incovoaie.
La atingerea fortei valorii critice, grinda se incovoaie si se rasuceste, isi pierde stabilitatea totala. Astfel
de grinda nu poate fi utilizata.
1.Stabilitatea totala este asigurata si verificarea nu este necesara daca talpa superioara este intarita prin
placi de beton armat sau platelaj din otel sudat de talpa.
2. Este asigurata daca raportul dintre lungimea de calcul a talpii superioare si latimea talpii nu depaseste
valoarea calculate dupa formulele din norma. lef/b . lef- distanta dintre punctele
de prindere a talpii comprimate impotriva deplasarii transversal, sau distanta dintre contravintuire.
(desen)
Verificarea rigiditatii: consta in det. sagetii relative a grinzii si compararea cu sageata relativa limitata de
norma.
f/l[f/l]

16. Grinzi compuse, dimensionare. Determinarea inaltimii max si min. Stabilirea grosimii inimii.
Grinzile compuse se folosesc cind nu este asig. rez. gr. laminate. sau se cere formarea talpii din mai
multe foi. (desen)
Se determina eforturile M, Q si se defineste modulul de rezistenta necesar Wc=
pt ca grinda are sectiune variabila calculul se face dupa domeniul elastic (fara C1). Se incepe dim. cu
determ. H gr.
H gr. se det. din conditiile: 1. consumul minim de otel: Hopt= K Wc/tw ; tw= 7+3h/1000 mm.;
h=(1/81/12)l
Coeficientul K depinde de modul de imbinare a foii.
Pt grinzile sudate coef K ia val. 1.1.1.15; la grinzile cu surub K=1.2.1.25;
nl 3 n
5q cRyl q
2. asig. rigiditatii- [f/l]=1/400 (grinzi compuse); f= 384 EIx => hmin= E [l/f] q

h a grinzii se stabileste:
1. daca h opt. > h min=> h=510% mai putin h opt. dar hmin.
2. Hopt < h min => grind ava fi proiectata cu consum marit de otel. se trece la alta marca a
otelului cu rezultatul Ry mai mic; si se calculeaza Wc, se stab. H opt, H min
3. h>hmin daca nu se poate schimba marca otelului.
Inima se proiecteaza din foi de otel dupa latime. Hw = bfoi- 10 mm. hw= H inimii. b foi= latimea
foii.
Grosimea inimii: inima lucreaza la foarfecarea (Q), talpile la incovoiere.
KQmax n
Din comportarea la foarfecare se stabileste grosimea inimii: 1. tw Rshw ;

K- depinde de modalitatea de transmitere a incarcaturii pe reazeme. Modalitatea poate fi prin

intermediul nervurii frontale. (desene)
Forta Q preluata doar de inima => K=1.5 desen
Incarcatura transmisa prin talpa inferioara- K=1.2 desen
Conditia 2. Asigurarea stabilitatii locale a inimii: tw
Se stabileste grosimea inimii dupa foi stand dupa grosime- (8,10,12,14,16.)
Dimensiunea talpii : tf=grosimea talpii ~ 2tw tftw; tf=8.40mm; tf30mm.
Latimea talpii se stabileste asa ca ea sa fie intre bf~ (1/31/5)h, pt asigurarea stabilitatii totale.
Din considerente constructive bf180mm. bf 1/10h; bf600 mm; bef/tf o.5 E/ Ry
Se stabileste latimea din foi standarte dupa latime. Dupa determinarea tuturor dim. se calc.
nMmax
caracteristicile geometrice: Ix, Wx si se verifica rezistenta. =
Ry c
Wx
17. Variatia grinzii sectiunii in lungul grinzii compuse.(desen)
Dimensiunile grinzii compuse se stabilesc dupa valoarea max a M max.
Mmax ce poate fi preluat de orisice sectiune a grinzii pe lungimea ei, va fi: [M]=Wx*Ry*c.
Mom se micsoreaza si grinda este proiectata cu consum marit de otel. Pentru a micsora consumului se
micsoreaza sect. grinzii pe lungime. Se recomanda de a micsora sectiunea la distanta X de la reazeme;
X=1/6l.
Sectiunea poate fi modificata:
Mod1. Prin micsorarea inaltimii grinzii.
desen
 Aceasta modalitate are un neajuns: daca micsoram h inimii, trebuie sa marim grosimea ei.

Mod2. Prin micsorarea dimensiunilor sectiunii talpilor.

a.prin micsorarea grosimii talpii desen
La reazem talpa are grosimea mai mica (rar, mai mult la poduri)
b. prin micsorarea latimii talpii (bf) desen Panta=1:5
Se recomanda de variat sectiunea daca deschiderea e mai mare de 10-11 m.
Consta in determinarea b1f determinarea talpii micsorate.
Wc=n*M1x/Rwyc M1x=((qx*(1-x))/2
Rwy rezistenta de calcul a cordonului de sudura cap la cap la intindere. Daca calitatea cordonului =
verificata atunci
Rwy=Ry. Daca nu (mai ales pentru sudura manuala) Rwy=0,85Ry. Toate dimensiunile raman aceleasi in
afara de grosimea talpii. b1f180mm; b1f1/10h; b1fbf/2.
nM 1 x
Se defineste I1x; W1x si 1x=
Ry c Q1x=q(l/2-x).
W1x

18.Verificarea rezistentei, stabilitatii globale, rigiditatii grinzilor compuse.

Rezistenta grinzilor se verifica dupa eforturile unitare normate si tendentiale. Fiindca valoarile M1Q nu
corespund cu sectiunile, eforturile unitare normate se calculeaza la mijlocul grinzii, iar eforturile unitare
tangentiale se calculeaza la reazeme.
nMx
Rezistenta normata x=
Ry c ; se verifica la mijlocul grinzii. Rezistenta
Wx
nQxS 1 x
tangentiala =
Rs c
I 1 xtw
S1x mom.static al semisectiunii (aria sectiunii*distanta pana la punctul de caldura).S1x=
2
hw tf twh w
b1 f tf + +
2 2 8
2
b1f mom. static al talpii superioare (twh w /8 jumatatea inimii
Daca prin intermediul talpii superioare se transmit incarcaturi concentrate in partea comprimate a inimii
n F
apar tensiuni locale. Se verifica rezistenta inimii la actiunile ef. local.
loc = R y c ;
l ef

l ef =b+2 tf , lef-
Daca rezultatul nu e asigurat inima se intareste sub forta concentrate cu nervure transversal centrale de
rigidizare conon. Daca sub fiecare f concentrate inima este intarita cu nervure, apoi rezistenta inimii la
actiuni efort. unitare locale, este asigurata si verificarea nu se face.
Verificarea stabilitatii totale se face asemanator ca si pentru grinzile laminate. (vezi grinzi laminate)
Verificarea rezistentei grinzilor compuse consta in determinarea sagetii relative de incov.
f f

l l[]
=
1
400 si compararea cu sag. rel. de incov. limitata de norme. Daca h grinzei este stabilita mai

mare sau egala ca h min., apoi regiditatea este asigurata si verificarea nu se face.

19. Verificarea si asigurarea stabilitatii locale a talpilor grinzii. Verificarea si asigurarea

stabilitatii locale a inimii grinzii.
Unele elemente ale grinzii isi pot pierde stabilitatea mai inainte ca pierderea capacitatii portante a grinzii
in intregime. In grinzile compuse isi pot pierde stabilitatea locala talpa comprimata si inima.
a.Peirdere stabilitatii locale a talpii comprimate. Talpa comprimata isi poate pierde stabilitatea port. sub
actiunea tensiunilor normale. desen.
a) Daca valoarea tensiunilor atinge valoarea critica apoi talpa isi pierde prin indoirea marginii talpii.
bef
Se verifica tf
0,5
E
; b consolatalpii
R y ef
Daca nu e asigurata stabilitatea locala a talpii sau se micsoreaza latimea ei sau se majoreaza grosimea.
b) Stabilitatea locala a inimii: inima isi pierde stabilitatea locala sub act. tens. tangentiale si normale si
actiunea simoltana a lor.
desen
 cr - inima i9si pierde stabilitatea locala prin aparitia unor seminude

(sub 45 ). Pentru verificarea stabilitatii locale se calculeaza

h
w = W
tw Ry
E .

Daca avem tensiuni locale (sunt applicate forte concentrate) stabilitatea este asigurata daca 2.2

daca
loc 0 .

w 3.2 daca nu avem tensiune locala

loc =0. Pentru asigurarea stabilitatii locale a inimii ea
se intareste cu nervure transversal ce intretaie valurile. Ele se instaleaza simetric fata de jumatatea
grinzii si se sudeaza cu cordoane minime de inima grinzi.
amax =2,5 hw daca
w 3.2 ;

amax =2 hw daca
w >3.2

(
w flexibilitatea conditionata .
Dupa intarirea inimii cu nervuri, fiecare panou al inimii lucreaza aparte.
hw
latime nervurab h= + 40 mm(daca sunt instalate dm . 2bartii)
30
hw
t s= +50 mm(dimtro singura parte)
24

t s=grosimea nervurii 2 bh R y
E .

Asa se verifica stabilitatea locala a inimii sub actiunea tensiunii tang.

Sub actiunea tensiunii normale (la mijloc), inima isi pierde stabilitatea locala prin aparitia unor valuri in
partea comprimata a inimii paralela cu tensiune nervurii transversal. Pentru asigurarea stabilitatii locale
la actiunea tensiunilor normale inima se intareste cu nervuri longitudinale instalate in zona comprimata
a inimii. Nu este asigurata stabilitatea locala daca:
w 5,5. (Atunci se pune nervura).
Daca nu e asigurata in ambele cazuri atunci se majoreaza grosimea inimii, ce nu e convenabil, sau se
micsoreaza distanta intre nervuri.

20.Calculul si construirea reazemelor grinzilor.

Grinzile se sprigina pe reazeme prin intermediul nervurilor de reazem frontale sau indepartate de la
marginea grinzii.
Nervurile de reazem lucreaza la strivire. Calculul consta in determinarea dimensiunilor (lungime, latime,
grosime) si prinderea ei de inima ( calculare cordon de sudura).
Nervura se verifica la rezistenta:
n N
= Rp c R p=rez . de calc . a otel la strivire . N - reactiunea de reazem a grinzii =
A nerv

Qx .

n N
A c nerv = R p=R u .
R p c

A c nerv
Stabilim: latimea nervurii:
bnerv =b +f ; grosimea nervurii =
t nerv ; L nerv.=
b nerv

hw +t f +(15 20 mm) .
21. Tipul de sectiuni ale stilpilor cu inima plina si cu zabrele. Flexibilitatea redusa a stilpului.
Capul stalpuluui preia incarcatura elementului ce se sprigina pe stalp. Corpul transmite incarcatura de la
cap spre bara. Baza distribuie incarcatura pe fundatia din beton armat. Stalpii comprimati centric se
proiecteaza doar din oteluri. Stalpii pot fi cu un singur nivel sau cu 2 sau 3. Dupa tipul sectiunii stilpii pot
fi cu sectiune plina si din ramuri departate (cu zabrele).
 Tipul de sectiune a stalpului cu inima plina ( dublu I cea mai raspandita)
desen I. II.

Stalpii comprimati centric se proiecteaza cu stabilitate egala fata de axele X si Y. Pentru aceasta latimea
talpii b 2h (inalt) Profilele Laminate nu satisfac aceasta conditie, deacea cel mai des sa folosesc profile
compuse (II). Au o stabilitate egala sectiunile in forma de + din 2 corniere (1) sau 3 placi (2)
Pentru stalpii puternic solicitati se folosesc sectiuni compuse din foi si laminate (3).
Au o stabilitate egala sectiunile inchise din profile U, corniere sau tevi.
Aceste sectiuni se folosesc pentru stalpii slab solicitati cu inaltime mare. Acest tip de sect. au un mare
neajuns, apare umiditatea si apare coroziunea. Pentru stalpii puternic solicitati se folosesc tavi cu pereti
subtiri umplute cu beton sau si armature.
desen
Betonul lucr. la compresiune si se mareste rezistenta lui fiindca peretele tavii impiedica dezvoltarea
deformatiilor transversale a betonului. Peretele tavii lucreaza la intindere.
Tipul sectiunii ale stalpului cu zabrele. St. cu zabrele sunt alcatuiti din 2 ramuri solidarizate cu zabrele
sau placate.
2xprofil.U 2xprofil dublu T(laminate sau compuse)
desen
profile amestec compuse
desen Axa x = axa materiala;
Axa y = axa libera.
La calculul fata de axa X se stabileste aria sectiunii (Nr.profilului) si inaltimea h a sectiunii. Calculul fata
de axa y libera - se determina latimea sectiunii B.
desen.
Pentru asigurarea conlucrarii ramurilor si preluarea fortelor taietoare Q ce pot aparea in cazul aplicarii
fortei cu o excentricitate oarecare, ramurile se solidarizeaza cu zabrele si montanti si placate. (desen)
Lungimi de flanbaj. Schema de calcul depinde de modul de sprijin a grinzii si de tipul bazei . Sus stilpul
este artiulat, iar jos daca stilpul este prins de fundatie prin intermediul placii bazei va fi articulate, dar
daca prin intermediul masutelor, este legatura rigida. Daca grinzile pricipale se prind lateral de stilp,
partea superioara este legata rigida. (desene)
La pierderea stabilitatii stilpul flambeaza , in calcul se introduce lungimea efectiva- lungimea de flambaj
ce depinde de pierderea stabilitatii.
l ef l ; unde -coeficient ce tine de modul de prindere
a stilpului, l= lungimea.
l ef < , stabilitatea creste

22.Alegerea tipului sectiunii

La alegerea sectiunii consumul de otel si manopera trebuie sa fie minime. Cea mai efectiva sectiune este
sectiunea cdin ramuri departate , sectiunea cu zabrele.
Daca N (efortul) 2000 kN, sectiunea se allege din doua profile U.
Daca 2000N3500, sectiunea se allege din doua profile dublu T laminate.
Daca 3500N5500 kN, sectiune din doua profile dublu T compuse.
La eforturi mai mare de 5500 kN, sectiunea se proiecteaza cu inima plina.
Pt stilpi cu H=8m si incarcarile mai mici de 800 kN, sectiunea se proiecteaza din 4 corniere.
Alcatuirea si calcului stilpului cu inima plina:
Cea mai rationala sectiune cu inima plica este dublu T compusa. (desen)
La stilpul comprimat centric epuizarea ca[acitatii portante are loc prin pierderea stabilitatii. Daca efortul
este mic, bara lucreaza in domeniul elastic si starea ei stabile este dreapta. In cazul cind efortul axial N
atinge valoarea sa critica, stilpul flambeaza fata de planul cu rigiditatea mai mica.
Starea barei stabile va fi curbilinie, insa la o majorare neesentiala a eforturilor, curbarea creste foarte
2 E Imin
repede si stilpul isi pierde capacitatea portanta prin pierderea stabilitatii.
N cr = ;
i min =
l 2ef
2 2 2
EImin Ei min 2 E N
Imin / A ; cr = = =
l ef /i ; = cr ;
x2 ; =
2 2
Al ef l ef A

N
= R y c ;
A
-coeficient de flambaj <1, determinat in functie de -( flexibilitatea) si Ry
 nN
Sectiunea stilpului cu inima plina: Ac= Ryc ; =100.50; pt. stilpii slab solicitati= 100..70; puternic
solicitati 70..50
Se determina
i c =l ef /; i x = 1h ; i y = 2b ; - se alege pentru profilul dublu T; bc =

i c / 2 ; hc =i c / 1 ; b~2h. (la profilele laminate h>b)

Grosimea talpii si grosimea inimii se stabileste reiesind din aria de calcul Ac si condiiile de asigurare a
stabilitatii locale a lor (vezi norme de proiectare). Dupa stabilirea dimensiunii sectiunii se verifica
stabilitatea. Pt aceasta se determina momentul de inertie fata de axa x,y Ix, Iy; razele de inertie
i x ,i y ; i x = Ix / A reala ;
;iy = Iy / A reala ;
x =l efx /i x ; y l efy /i y ;. Dupa max rezulta min

Se verifica stabilitate: =n*N/min*A

R y c ;

23.Alcatuirea si calculu stilpului cu zabrele.

Dimensionarea se incepe cu calculul fata de aza x-x. Se determina Ac .ram. si inaltimea sectiunii;
nN
Ac= = 9070 stilpi slab solicitati si 7040- stilpi puternic
Ryc ; Ac. ramurii= Ac/2;

solicitati (.3000kN)
i xc =l efx / .Din standarte se va alege profilul pentru care Ar ram. si ix=~ A rc si
i xc . Se verifica stabilitatea fata de x-x.

nN
x =l efx /i x ; aflam coeficientul de flambaj x apoi
x =
R y c
x 2 Aram

Latimea sectiunii b, se determina din calculul fata de axa y-y;

ef > y
2
y
A
Pt. stilpii cu zabrele (+ 1 )
A 1 ; A=2Ar (aria sectiunii a doua diagonale); 1 coefficient ce tine de
ef =
dimensiunea diagonalelor.
Pt. ca stilpul sa aiba o stabilitate egala si o flexibilitate redusa
ef =x ; x= 2y + 21 ; y= 2x + 21

; ..

24. Bazele stilpilor comprimati centric: Baza cu traverse asigura o prindere articulata-baza este prinsa cu
suruburi, sau rigida= baza prinsa cu masute- cu fundatia.In primul caz traveia poate sa iasa in afara
bazei, sau 2. poate sa nu iasa. Calculul bazei consta in determinarea dimensiunii placii si a traverselor, si
prinderea lor de ramuri. Se incepe cu determinarea ariei necesare a placii.
nN
A.c.pl.= Rf ; Rf- rezistenta de calcul a fundatiei ce depinde de rezistenta de calcul a betonului.

Rf=Rb* 3 A f A pl ; Af-aria sectiunii partii de sus a fundatiei; Apl- A. sectiunii placii, Rb= rez. betonului.
Af>Apl=1/2..1/5.
Bpl=h+2t.tr+2C; t.tr- grosimea traverse; h- nr. profilului/ h sectiunii; C- depinde de prindere;
Lpl=Ac.pl/BplLpl. min.=b+b+80mm
GROSIMEA: placa lucreaza la incovoiere.Se determina val. moment. pe diferite sectoare, t.pl=

6 Mmax
Ry
40 mm ;

Daca t.pl >40mm, se introduce nervure pentru micsorarea sectiunii. Inaltimea traverse reiese din
lungimea cordoanelor vertical de prindere a traverselor de ramuri.
 Pt. stilpii cu inimaplina solicitati puternic, se folosesc baze cu partea de jos s=a stilpului frezata- Se
monteaza placa pe fundatie. Calculul consta in determinarea dimensiunilor placii. Se utilizeaza pentru
stilpii cu inima plina, asigura o legatura rigida a stilpului cu fundatia.

25. Alcatuirea si calculu capului stilpului. Prinderi grinda-stilp si calculul lor.

Alcatuirea capului stalpului depinde de modul de prindere a elementului care transmite icarcaruta la stalp.
Daca grindina se sprigina pe stalp apoi constructive sau alcaruirea capului este: la sprijinul grinzii prin
intermediul nervurii frontale de reazem, capului stalpului este alcatuiit din placa si nervura. (desen )
Pentru a transmite icarcarile, se introduc nervuri.
Calculul capului stalpului consta in determinarea dimensiunii placii, nervurii si prinderea lor de ramuri.
Placa nu se calculeaza. Dimensiunea placii se stabileste constructiv. Dimensiunea in plan a placii se
stabileste mai mare ca dimensiunea sectiunii stalpului, cu 40 mm in fiecare directie. Grosimea placii:
tpl=2025 mm.
Nervura capului stalpului lucreaza la strivire.
A c nerv .
Se da
A c nerv = n N {R p c ; t nerv. = .
bnerv =b 1 f +2 tpl . H nerv = reiesind din lungimea
bnerv
cordoanelor de prindere verticala. In cazul cind grinzile se sprigina pe stalp prin intermediul talpilor
inferioare a grinzii, capul alcatuit numai din placa capului, dimensiunea caruia se stabileste constructive
(grinzile se sprigina pe stalp) . Daca grinzile se prind lateral de stalp, capul stalpului este alcatuit din placa
iar grinzile se sprigina pe masuta. Se calcyleaza masuta, se stabilesc dimensiunile masutei.