AK III Predavanje 04 PROSTORNA STABILNOST, …rc5.gaf.ni.ac.rs/dec/arhcons/doc/homes/kostic/Osnovne Studije... · dimenzije stubova •Dužina izvijanja stubova jednobrodnih ramova

11/8/2016

1

AK IIIPredavanje 04

PROSTORNA STABILNOST, STUBOVI I VEZE OBJEKATA VELIKIH RASPONA

Dr Dragan Kostić, v.prof.

PROSTORNA STABILNOST OBJEKATA VELIKIH RASPONA

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

2

11/8/2016

2

Prostorna stabilnost• Ukrućenje i stabilizacija: nestabilni i stabilni konstruktivni

sklopovi:

A. Naginjanje stubova,

B. Preturanje grede,

C. Izvijanje gornjeg pojasa nosača

11/8

/201

6

3

Pre

dav

anje

04

Prostorna stabilnost

Vertikalna ukrućenja od vetra-punozidni nosači (gore) i njihovazamena rešetkastim sklopovima (dole):

A. Uklještenje, B. i C. Okvirni sistem, D. Zid

11/8

/201

6

4

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

3


Vertikalni spreg-Rešetkasti „zid”

11/8

/201

6

5

Pre

dav

anje

04


Vertikalni spreg-Rešetkasti „zid” sa otvorima (Vrata, Prozori)

11/8

/201

6

6

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

4


Spregovi za obezbeđenje stabilnosti-raspored spregova zavisno od pravca delovanja horizontalnih uticaja

11/8

/201

6

7

Pre

dav

anje

04

Prostorna stabilnostHorizontalni i vertikalni spregovi u krovu zavisno od pravcadelovanja sila:

A1. Spregovi kod malih zgrada,

A2. Kombinacija glavnih nosača/rožnjača (stubova/serklažnihgreda) sa zategama,

A3. Parabolični spregovi u krovu kod dugačkih zgrada

11/8

/201

6

8

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

5


Horizontalni i vertikalni spregovi u krovu zavisno od pravcadelovanja sila:

B1. Spregovi kod malih zgrada,

B2. Srednji spregovi potrebni za hale duže od 30m,

B3. Poprečni spregovi preko više polja kod zgrada dužih od 30m

11/8

/201

6

9

Pre

dav

anje

04

STUBOVI OBJEKATA VELIK RASPONA

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

10

11/8/2016

6

Stubovi - Opšte

• Vertikalni noseći elementi

• Primaju opterećenja od horizontalnih nosećih elemenata (greda, tavanica)

11/8

/201

6

11

Opterećeni su: o centrično (gredni

sistemi), o ekscentrično

(okvorni, konzolni...)

Pre

dav

anje

04

Statička dispozicija stubova

• Ispod svakog krovnog nosača

• Ispod svakog drugog krovnog nosača

11/8

/201

6

12

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

7

Statička dispozicija stubova – u osnovi• Ispod svakog krovnog nosača

• Ispod svakog drugog krovnog nosača

11/8

/201

6

13

Pre

dav

anje

04

Statička dispozicija stubova - u preseku

11/8

/201

6

14

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

8

Elementi stubova

Kapitel –Glava stuba

Stablo stuba

Nožica

11/8

/201

6

15

Pre

dav

anje

04

Oblik konstrukcije stuba

• Punozidni - jednostavni, složeni

• Rešetkasti

11/8

/201

6

16

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

9

Oblik konstrukcije stuba

• Punozidni

• Rešetkasti - jednostavni, složeni

11/8

/201

6

17

Pre

dav

anje

04

Konstruisanje stubova

Po visini stubovi mogu biti:

• Konstantnog preseka

• Dvostepeni

11/8

/201

6

18

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

10

Konstruisanje i orijentacione dimenzije stubova

STUBOVI KONSTANTNOG PRESEKA

• Visina preseka stuba h, zavisi od njegove visine H

• Širina stuba b ≈ (0,33 – 1)h ili b:h=1/3 - 1

11/8

/201

6

19

Pre

dav

anje

04


DVOSTEPENI STUBOVI • Visina gornjeg preseka stuba ℎ2 =(1

8−

1

12) 𝐻2

• Visina donjeg preseka stuba h1

prema tabeli

• Širina stuba b ≈ (0,33 – 1)h ilib:h=1/3 - 1

11/8

/201

6

20

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

11

Konstruisanje i orijentacione dimenzije stubovaRedosled operacija pri projektovanju:

• Orijentacione dimenzije nosača (zavisno od DUŽINE IZVIJANJA (vitkost stubova) i USLOVA OSLANJANJA

• Analiza opterećenja,

• Utvrđivanje statičkih uticaja (M, T, N)

• Statički proračun, konačno usvajanje nosača

11/8

/201

6

21

Pre

dav

anje

04

Konstruisanje i orijentacione dimenzije stubova• Dužina izvijanja stubova jednobrodnih ramova (izvijanje u

ravni rama) je: 𝐻𝑘 = 𝜇𝐻

Gde je: H – visina stuba

μ - koeficijent dužine izvijanja,

μ

zavisi od načina veze stuba sa temeljom (uklještenje, zglob) i od parametra k koji se stračunava izrazom:

𝑘 =𝐼𝑔𝑟

𝐿∙𝐻

𝐼𝑠𝑡Gde je: Igr – Moment inercije grede

Ist - Moment inercije stuba

11/8

/201

6

22

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

12


k

se stračunava izrazom:

𝑘 =𝐼𝑔𝑟

𝐿∙𝐻

𝐼𝑠𝑡Gde je: Igr – Moment inercije grede

Ist - Moment inercije stuba

H - Visina stuba

L - Raspon grede

11/8

/201

6

23

Pre

dav

anje

04


• μ - koeficijent dužine izvijanja dobija se iz Tabele za sračunato k i granični uslov-oslanjanje

11/8

/201

6

24

Pre

dav

anje

04

11/8/2016

13


11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

25Ncr – kritična sila u stubuli – Dužina izvijanja (Hk kod okvirnih nosača)

SPOJEVI I VEZE U METALNIM KONSTRUKCIJAMA

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

26

11/8/2016

14

Spojevi i veze u metalnim konstrukcijama• Zakivcima (sve manje)

• Zavrtnjevima (visoko-vrednim, dominantno)

• Zavarivanjem (najčešće)

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

27

Spojna sredstva - Zakivci11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

28

11/8/2016

15

Spojna sredstva - Zakivci

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

29

Spojna sredstva - Zavrtnji11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

30

Po kvalitetu materijala:- Obični- Visoko vredni

Prema tačnosti izrade:- Obrađeni

(upasovani sa tačnim naleganjem)- Neobrađeni

11/8/2016

16

Spojna sredstva - Zavrtnji

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

31

Spojna sredstva - Zavrtnji11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

32

11/8/2016

17

Spojna sredstva - Zavrtnji

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

33

Spojna sredstva – Visoko-vredni Zavrtnji

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

34

11/8/2016

18

Izbor prečnika i Razmak spojnih sredstava

Prečnik spojnog sredstva zavisi od:

• Debljine najtanjeg elementa koji se spajaju tmin

• Debljine paketa

• Sile koju treba preneti vezom

Tetmajerov obrazac

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

35

Izbor prečnika i Razmak spojnih sredstava

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

36

11/8/2016

19

Detalji veza nosača pod uglom

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

37

Veze sa zavrtnjevimaPRIMER 01

• Glavni nosač IPE300, Sekundarni nosač IPE200

• t1=5,6mm (debljina rebra sek.nosača)

• Usvojiti debljinu kraka ugaonika-približno kao t1≈ t2=5mm

tmin=min(t1, t2)=min(5.0, 5.6)=5.0mm

Maxd = tmin+10 = 5.0+10.0 = 15.0mm

USVOJENO Zavrtanj M12

Prečnik rupe d1=13mm

Raspored sa minimalnim rastojanjem zaokružiti na 0 ili 5mm

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

38

Razmak min Sračunato usvojeno

e 3d1 3x13 = 39mm 40mm

e1 2d1 2x13 = 26mm 30mm

e2 1,5d1 1,5x13 = 19,5mm 20mm

11/8/2016

20

Veze glavnog i sekundarnognosača• Usvojiti ugaonike tako da C1>1,5d1

• Voditi računa o već odabranoj debljini kraka t2=5,0mm2L50.50.5 C1=30mm

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

39

Veza glavnog i sekundarnognosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

40

11/8/2016

21

Kontinuirana veza glavnog isekundarnog nosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

41

Kontinuirana veza glavnog isekundarnog nosača zavrtnjevima

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

42Kontinualna veza glavnog i sekundarnog nosača

11/8/2016

22

Zglobna veza glavnog i sekundarnog nosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

43

Veza stuba i grede-Zglobna11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

44

11/8/2016

23

Veza stuba i grede-Zglobna

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

45

Veza stuba i grede-Kruta11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

46

11/8/2016

24

Veza stuba i grede-Kruta

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

47


/8/2

016

Pre

dav

anje

04

48

11/8/2016

25

Zavarivanje

Spoj topljenjem materijala

• Elektro lučno

• Gasno

• MIG-MAG

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

49

Zavarene veze

Šav je istopljeni osnovni i dodatni materijal

Dodatni materijal – obložena elektroda

• Širina ugaonog šava 3mm ≤ a ≤ 0,7 tmin

• Dužina šava lš može biti max (8a, 40mm) < lš <100 a

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

50

11/8/2016

26

Sučeoni spojevi

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

51

Sučeoni šavovi11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

52

11/8/2016

27

Sučeoni šavovi

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

53

Oblikovanje elemenata koji se spajaju-priprema šavova

Zavarene veze11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

54

Ugaoni žljebovi i šavovi

11/8/2016

28

Zavareni limeni nosači

• Nosači izrađeni od širokih univerzalnih limova

• Spoj rebra i nožice ostvaruje se zavarivanjem

• Debljine ugaonih šavova se usvaja a=0,7 tmin

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

55

Zavareni limeni nosači11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

56

11/8/2016

29

Zavareni limeni nosači

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

57

Zavareni limeni nosači11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

58

11/8/2016

30

Saćasti nosači

11/8

/201

6

59

Pre

dav

anje

04

Saćasti nosači11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

60

11/8/2016

31

Zavarene veze nosača-Zglobna

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

61

Zavarene veze nosača-Kontinuirana

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

62

11/8/2016

32

Veza stuba i grede-Kruta

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

63


/8/2

016

Pre

dav

anje

04

64

11/8/2016

33

Montažni nastavci sa zavarenim vezama nosačaVeza stuba i grede-Zglobna

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

65

Čvor rešetkastog nosača11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

66

11/8/2016

34

Čvor rešetkastog nosača

Centrisani štapovi rešetke po osovini donjeg pojasa upotrebom čvornog lima

Zavarena veza

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

67

Čvor rešetkastog nosača11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

68

Centrisani štapovi rešetke po osovini gornjeg pojasa upotrebom čvornog lima

Veza zavrtnjevima

11/8/2016

35

DETALJI OSLANJANJA NOSAČA

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

69

Zglobni oslonac punozidnog nosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

70

Slobodno obrtanje, sprečeno pomeranje u svim pravcima

Č nosač na Č podmetaču, glavni oslonac je AB stub

11/8/2016

36

Zglobni oslonac punozidnog nosačaSlobodno obrtanje, sprečeno pomeranje u svim pravcima

Č nosač na Č podmetaču, glavni oslonac je AB stub

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

71

Zglobni oslonac punozidnog nosača

Čelični nosač na AB stubu

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

72

11/8/2016

37

Delimično kruti oslonac punozidnog nosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

73

Zglobni oslonac rešetkastog nosača

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

74

Oslonačka konstrukcija je Č stub

Dozvoljeno obrtanje veze i pomeranje u X pravcu

Sprečeno pomeranje u 2 pravca Y i Z

11/8/2016

38

Kruta veza rešetkastog nosača sa čeličnim stubom

Centrisani štapovi rešetke na površini ploče stuba izazivaju ekscentricitet u stubu

Veza rešetke i stuba zavrtnjima

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

75

Kruta veza rešetkastog nosača sa čeličnim stubom

Centrisani štapovi rešetke po osovini stuba izazivaju ekscentricitet u stubu

Veza rešetke i stuba zavrtnjima

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

76

11/8/2016

39

Veza čelične podvlake sa AB zidom

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

77

Veza stuba i AB temelja11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

78

11/8/2016

40

Veza stuba i AB temeljazglobna veza

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

79

Veza stuba i AB temeljazglobna i kruta veza

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

80

11/8/2016

41

Veza stuba i AB temeljazglobna veza

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

81

Veza stuba i AB temelja11

/8/2

016

Pre

dav

anje

04

82

11/8/2016

42

• http://www.gradst.hr/Portals/9/PropertyAgent/1167/Files/2434/A8%20Prostorna%20stabilizacija.pdf

• http://prometheus.arh.bg.ac.rs/upload/0910/Osnovne%20akademske%20studije/godina3/ArhitektonskeKonstrukcije2/Celik02.pdf

11/8

/201

6

83

Pre

dav

anje

04

Pitanja ?

84

11/8

/201

6P

red

avan

je 0

4

http://www.gradst.hr/Portals/9/PropertyAgent/1167/Files/2434/A8 Prostorna stabilizacija.pdf

Documents

AK III Predavanje 04 PROSTORNA STABILNOST, …rc5.gaf.ni.ac.rs/dec/arhcons/doc/homes/kostic/Osnovne Studije... · dimenzije stubova •Dužina izvijanja stubova jednobrodnih ramova