Patul lui Saligny

Ieri primesc urmatorul e-mail de la un amic:

Salut Stash,

Te consult într-o problema de structura, pt ca stiu ca esti structurist si ai putea sa ma ajuti. Vreau sa-mi fac un pat înalt, de 2000 x 1400 x 800 mm pe structura de cornier si nu stiu cu cine as putea discuta la concret sa-mi dea niste idei. Poti sa-mi faci tu niste calcule? Ce grosime de cornier, ce tip de structura, etc? O sa-l folosesc împreuna cu prietena mea, asa ca vezi cum faci.

Va spun sincer ca prima dat am râs. Adica, m-au mai rugat amici sa le ofer consultatii în diverse probleme legate de constructii, dar niciodata nu m-a rugat cineva sa-l ajut cu structura unui pat. E o premiera, trebuie sa marturisesc!

Dar trecând peste hazul din primele minute, am început sa ma gândesc serios cum sa-l ajut pe amicul. Si m-am gândit s-o pun de-un experiement. Cum ar fi sa scriu un articol despre cum face un structurist o analiza de caz de structura? Cum ar fi sa scriu un articol plin proceduri, dar sa fac în asa fel încît sa nu fie plictisitor? Si cum ar fi ca cititorii acestui blog, care au o gramada de meserii, sa asiste la acest experiment?

Pentru ca un pat, doamnelor si domnilor, nu este nimic altceva decât o structura la scara mica. Este ca o cladire cu un etaj. Este ca un pod. Si am sa va demonstrez asta, mai jos.

Pai sa începem, zic;

Structura unui pat. Analiza de caz

a) Ïncarcarile la care poate fi supus un pat

Ïn primul rând patul are greutate proprie. Aceasta se numeste încarcare moarta.

Patul este folosit ca sa doarma oameni în el. De obicei, doi. Oamenii astia se misca, se întorc pe toate partile, etc. Patul e acoperit de paturi, plapume perne, jucarii. Toate acestea înseamna încarcare vie.

Oamenii astia mai fac si sex. Cînd el da din fund, patul se misca pe lungime. Asta înseamna forta longitudinala. Forta longitudinala este preluata de tablierul unui pat prin efectul de diafragma si transmisa la picioarele patului sau la perete, daca patul este rezemat de un perete. Cînd patul se izbeste de perete, apare efectul de tampon, care trimite înapoi unda de soc.

Oamenii mai si sar în pat. Aceasta înseamna impact vertical.

Si nu în ultimul rând, oamenii pun din cînd în cînd pe pat valize grele sau scaune ori mese. Acestea se numesc încarcari accidentale.

Toate aceste încarcari de mai sus exista si în cazul constructiilor clasice. Care, spre deosebire de patul nostru, mai pot fi supuse la vânt, zapada, cutremur, incendii, etc. Dar nu vom lua toate acestea în calcul pt un simplu pat.

b) Factorii de securitate si combinatiile de încarcari

Vom denumi în continuare toate încarcarile cu simboluri: ïncarcarea moarta – DL, ïncarcarea vie – LL, forta longitudinala – Ch, impactul vertical – Cv, încarcarile accidentale – S. Factorii de securitate sînt niste numere cu care se maresc artificial aceste încarcari, pentru securitate. Daca DL = greutatea patului = 100 kg, putem scrie 1.25DL = 125 kg si calculam patul pt aceasta greutate majorata.

Structura se calculeaza la starea limita, stare la care structura intra în colaps. Dar aceasta stare limita nu trebuie sa apara înainte ca încarcarea nominala pt care a fost calculata structura sa fie atinsa.

Daca nu v-am pierdut pâna aici, continuam…

Combinatiile de încarcari sînt încarcarile de mai sus, luate împreuna, pt a gasi încarcarile maxime nefavorabile care ar putea duce la colapsul patului. Ïn cazul nostru, grosso-moddo, avem urmatoarele combinatii:

1: 1.4DL – greutatea proprie a patului

2: 1.25DL+1.5LL – patul plus oamenii care dorm în el.

3: 1.25DL+1.5LL+1.35Ch – patul si oamenii care fac sex

4: 1.25DL+1.5LL+1.5Cv – Patul si oamenii care tzopaie în el. Dupa cum se vede, nu se poate face sex si sari pe pat în acelasi timp, asa ca nu amestecam forta longitudinala cu impactul vertical.

5: 1.25DL+1.8S – Patul si încarcarile accidentale. Presupunem aici ca daca a fost asezat un birou pe pat, nu mai este loc sa se suie si oamenii sau sa tzopaie careva pe el. Unii prefera sa înmulteasca cu 2 încarcarile accidentale, dar as spune ca este exagerat.

6: 1.25DL+1.5LL+0.5S – Asta înseamna ca pe pat sînt încarcari accidentale – valize grele, etc – în acelasi timp cu oameni. Dar pt ca încarcarile accidentale apar rar si sînt deja combinate cu greutatea oamenilor si a plapumilor, efectul lor poate fi diminuat

Din combinatiile de mai sus nu este evident si saritor în ochi care combinatie de încarcari poate duce la prabusirea pautului. Experienta arata ca în general încarcarea numarul 4, patul si oamenii care tzopaie în el, sînt cele care duc cel mai des la prabusirea structurii patului. Dar, lucru de mirare pentru neinitiati, nu neaparat încarcarea numarul 4 va solicita cel mai mult anumite componente ale patului. Poate fi o alta combinatie care sa fie fatala pentru picioarele patului. De exemplu patul si oamenii care fac sex duc deseori la colapsul picioarelor patului din cauza momentului foarte mare pe care-l induc în picioarele patului în timp ce o încarcare accidentala mare plasata în mijlocul tablierului patului, poate duce la ruperea acestuia înainte ca structura patului sa se prabuseasca. Deci toate combinatiile trebuie analizate atent si vazut care din ele, carei componente îi va aduce pieirea. Si acea componenta trebuie calculata în consecinta.

***

Ma opresc aici cu analiza ca sa nu adormiti. Asteptam comentarii. Daca v-am plictisit, nu mergem mai departe. Daca v-a amuzat, putem continua cu un articol viitor în care sa explicam cum aflam grosimea ideala a cornierelor, ce suruburi trebuie folosite, cum stabilizam patul si diminuam influenta încarcarilor si cum de mesterii stiu deja toate aceste lucruri desi n-au calculat în viata lor o rezistenta la flexiune-torsiune a unui picior de pat.

Pe aceeasi tema

• Vineri dupa-amiaza (2)
• Un centru de antrenament prabusit la Montreal (0)
• Targul Contech (0)