Upload
phungque
View
279
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
ANALIZA DJELOVANJA (OPTEREĆENJA) -EUROKOD
GRAĐEVINSKO - ARHITEKTONSKI FAKULTETKatedra za metalne i drvene konstrukcije
Kolegij: METALNE KONSTRUKCIJE
3
- pokrov (“sendvič” od valovitog aluminijskog lima i izolacije TERVOL) ............. 0.18 kN/m2 - vlastita težina nosača ............................................................................................... 0.07 kN/m2 ukupno: 0.25 kN/m2
STALNO DJELOVANJE
Napomena: U proračun je potrebno uključiti i vlastitu težinu glavnog krovnog nosača !
PRORAČUN STALNOG DJELOVANJA
4
PRORAČUN DJELOVANJA SNIJEGOM
DJELOVANJE SNIJEGOM (ENV 1991-2-3)
Opterećenje snijegom na krovu (po tlocrtnoj površini krova) određuje se po formuli:
gdje je:µi – koeficijent oblika za opterećenje snijegom (ovisi o obliku i nagibu krova, te o rasporedu
snijega na krovnoj plohi)sk – karakteristična vrijednost opterećenja na tlu u kN/m2 (ovisi o lokaciji i nadmorskoj visini
objekta)Ce – koeficijent izloženosti (obično uzima vrijednost 1,0)Ci – toplinski koeficijent (obično uzima vrijednost 1,0)
5
Rasporedi opterećenja snijegom u ovisnosti o koeficijentu oblika µi za dvostrešne krovove prikazani su sljedećim slikama:
Vrijednosti pojedinih koeficijenata oblika µi u ovisnosti o nagibu krova prikazane su na sljedećoj tablici:
Napomena: Uzima se u obzir najnepovoljniji razmještaj opterećenja
PRORAČUN DJELOVANJA SNIJEGOM
8
- Lokacija objekta: Dalmacija → područje C- Objekt do 100 m nadmoske visine
sk=0,45 kN/m2
- Kut nagiba krova α<150
- Krov jednakih nagiba: α1= α2µ1= µ2= 0,8
- opterećenje snijegom .……………………………………......s1= 0,8·1,0·1,0·0,45=0,36 kN/m2
Sheme opterećenja snijegom prikazane su na sljedećim slikama:
α1 α1
α1 α1
µ = µ = 0,81 2
0,5µ = 0,41
α1 α1
0,5µ = 0,41
Snijeg s1:
Snijeg s2:
Snijeg s3:
- opterećenje snijegom .……………………………………......s2= 0,4·1,0·1,0·0,45=0,18 kN/m2
PRORAČUN DJELOVANJA SNIJEGOM
- Određivanje karakterističnog opterećenja snijegom
9
DJELOVANJE VJETROM (ENV 1991-2-4)
Opterećenje vjetrom (okomito na površinu) definira se prema izrazu:
- pritisak vjetra na vanjske površine:
- pritisak vjetra na unutarnje površine:
gdje je:qref – poredbeni tlak pri srednjoj brzini vjetra
Ce(ze);Ce(zi) – koeficijenti izloženosti koji uzimaju u obzir neravnine terena
ze;zi – poredbene visine za lokalni ili unutarnji tlak
cpe;cpi – vanjski i unutarnji koeficijent pritiska
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
10
Poredbeni tlak vjetra qref , koji odgovara srednjoj brzini vjetra određuje se izrazom:
gdje je:vref – poredbena brzina vjetra
ρ – gustoća zraka (ρ=1,25 kg/m3)
Poredbena brzina vjetra vref , dana je izrazom:
ref DIR TEM ALT ref ,0v c c c v= ⋅ ⋅ ⋅
gdje je:
vref,0 – osnovna poredbena brzina vjetracDIR – koeficijent smjera vjetra (obično uzima vrijednost 1,0)
cTEM – koeficijent ovisan o godišnjem dobu (obično uzima vrijednost 1,0)cALT – koeficijent nadmorske visine ; cALT = 1 + 0,001 as , gdje je as = nadmorska
visina mjesta u (m).
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
12
REGIJE U REPUBLICI HRVATSKOJ
P1 – zapadna unutrašnjost (od Požeške kotline do zapadne granice Hrvatske)I područje opterećenja vjetrom
P2 – istočna unutrašnjost (od Požeške kotline do istočne granice Hrvatske)I područje opterećenja vjetrom
P3 – Gorski Kotar i unutrašnjost Istre I ili II područje opterećenja vjetrom
P4 – LikaI ili II područje opterećenja vjetrom
P5 – Velebit i planinsko zaleđe južnojadranskog priobaljaII, III, IV ili V područje opterećenja vjetrom
P6 – obala IstreII područje opterećenja vjetrom
P7 – sjevernojadransko priobalje (od Opatije do Zadar)II, III ili IV područje opterećenja vjetrom
P8 – Sjevernojadranski otoci (od Krka do Paga)II ili III područje opterećenja vjetrom, s izuzetkom područja mostova Krka i Paga koje spada u IV područje
P9 – južnojadransko priobalje (južno od Zadra)II ili III područje opterećenja vjetrom, s izuzetkom područja Makarske koje spada u V područje
P10 –južnojadranski otoci (južno od Paga)II ili III područje opterećenja vjetrom
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
14
Koeficijent izloženosti Ce(z) u ovisnosti o visini objekta iznad terena i kategoriji zemljišta:
Za regije P1-P4
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
15
Koeficijent izloženosti Ce(z) u ovisnosti o visini objekta iznad terena i kategoriji zemljišta:
Za regije P5-P10
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
20
- Lokacija objekta: Dalmacija → IV vjetrovna zona- Objekt do 100 m nadmoske visine
Vref,0 = 40 m/s
2 2 2 2ref ref
1q v 0.5 1,25 44 1210,0 N / m 1,2 kN / m2
= ⋅ρ ⋅ = ⋅ ⋅ = =
- Proračun referentnog pritiska vjetra
- Proračun koeficijenata izloženosti Ce(ze) ; Ce(zi)
- Regija P5- Visina objekta iznad terena: 8,0 m ec (z) 2,0=
- Kategorija zemljišta: III
- Proračun koeficijenata pritisaka Cpe ; Cpi
- Proračun referentne brzine vjetra
- Dvostrešni krovovi- Područja G,H,I,J pe,10c 1,2= −
- Kut nagiba krova α=50
Područje G:
pe,10c 0,3= −Područje I=J:
Vanjski koeficijenti pritiska:
Unutrašnji koeficijenti pritiska:
pic 0,3= ±
pe,10c 0,6= −Područje H:
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
Vref = 1.0⋅1.0⋅1.1⋅40.0 = 44 m/s
21
Područje G2
e ref e e pew q c (z ) c 1,2 2,0 ( 1,2) 2,9 kN / m= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ − = −
- pritisak vjetra na vanjske površine:
Područje H2
e ref e e pew q c (z ) c 1,2 2,0 ( 0,6) 1,4 kN / m= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ − = −
Područje I=J2
e ref e e pew q c (z ) c 1,2 2,0 ( 0,3) 0,7 kN / m= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ − = −
- pritisak vjetra na unutrašnje površine:
2i ref e i piw q c (z ) c 1,2 2,0 ( 0,3) 0,7 kN / m= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ± = ±
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
22
PRORAČUN DJELOVANJA VJETROM
- Rezultirajuće djelovanje vjetrom na glavnu krovnu rešetku
Vjetar 1 Vjetar 2
Područje G
2kw 2,9 0,7 3,6 kN / m= − − = −
Područje H2
kw 1,4 0,7 2,1 kN / m= − − = −
Područje I=J2
kw 0,7 0,7 1,4 kN / m= − − = −
k ref e e pe ref e i pi e iw q c (z ) c q c (z ) c w w= ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = −
Područje G
2kw 2,9 0,7 2,2 kN / m= − + = −
Područje H2
kw 1,4 0,7 0,7 kN / m= − + = −
Područje I=J2
kw 0,7 0,7 0,0 kN / m= − + =
► Dominantno podtlačno djelovanje vjetra
23
ANALIZA DJELOVANJA - SEKUNDARNI KROVNI NOSAČI
KRAJNJE GRANIČNO STANJE - KGS
KOMBINACIJE DJELOVANJA
- Tlačno djelovanje'
d1 k kq (1,35 g 1,50 s ) e (1,35 0,25 1,50 0,36) 3,0 2,63 kN / m= ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ ⋅ =
- Podtlačno djelovanje
'd 2 k kq (1,00 g 1,50 w ) e (1,00 0,25 1,50 ( 3,60)) 3,0 15,95 kN / m= ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ − ⋅ = −Područje G
'd 2 k kq (1,00 g 1,50 w ) e (1,00 0,25 1,50 ( 2,10)) 3,0 9,20 kN / m= ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ − ⋅ = −Područje H
'd 2 k kq (1,00 g 1,50 w ) e (1,00 0,25 1,50 ( 1,40)) 3,0 6,05 kN / m= ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ − ⋅ = −Područje I=J
24
ANALIZA DJELOVANJA - SEKUNDARNI KROVNI NOSAČI
GRANIČNO STANJE UPORABIVOSTI - GSU
KOMBINACIJE DJELOVANJA
- Tlačno djelovanje
'd kq g e 0,25 3,0 0,75 kN / m= ⋅ = ⋅ =
- stalno djelovanje za progib δ1
'd kq s e 0,36 3,0 1,08 kN / m= ⋅ = ⋅ =
- djelovanje snijegom za progib δ2
Računske vrijednosti progiba δ2 i δmax = (δ1+ δ2) moraju biti manje od graničnih vrijednosti.
δ1 – progib od stalnog djelovanja δ2 – progib od promjenjivog djelovanja
26
ANALIZA DJELOVANJA - SEKUNDARNI KROVNI NOSAČI
- Podtlačno djelovanje
'd kq g e 0,25 3,0 0,75 kN / m= ⋅ = ⋅ =
- stalno djelovanje za progib δ1
'd kq w e 3,6 3,0 10,80 kN / m= ⋅ = − ⋅ = −
- djelovanje vjetrom za progib δ2
Područje G
Područje H
Područje I=J
'd kq w e 2,1 3,0 6,30 kN / m= ⋅ = − ⋅ = −
'd kq w e 1,4 3,0 4,20 kN / m= ⋅ = − ⋅ = −
GRANIČNO STANJE UPORABIVOSTI - GSU
27
ODREĐIVANJE REAKCIJA U NOSAČIMA “R60”
KRAJNJE GRANIČNO STANJE - KGS
- Tlačno djelovanje: d1d1
q l 2,63 12,0R 15,8 kN2 2
⋅ ⋅= = =
- Podtlačno djelovanje:d 2
d 2
q l 15,95 12,00R 95,7 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −Područje G
Područje H
Područje I=J
d 2d 2
q l 9,20 12,00R 55,2 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −
d 2d 2
q l 6,05 12,00R 36,3 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −
28
ODREĐIVANJE REAKCIJA U NOSAČIMA “R60”
GRANIČNO STANJE UPORABIVOSTI - GSU
- Tlačno djelovanje: g dd1
g l 0,75 12,0R 4,5 kN2 2⋅ ⋅
= = =
- Podtlačno djelovanje:
g dd2
g l 0,75 12,00R 4,5 kN2 2⋅ ⋅
= = =
Područje G
Područje H
Područje I=J
q d 2d2
q l 6,30 12,00R 37,8 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −
q d2d 2
q l 4,20 12,00R 25,2 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −
- progib δ1
q d1d1
q l 1,08 12,0R 6,5 kN2 2
⋅ ⋅= = = - progib δ2
q d 2d2
q l 10,80 12,00R 64,8 kN2 2
⋅ − ⋅= = = −
- progib δ1
- progib δ2
29
ANALIZA DJELOVANJA - GLAVNI KROVNI NOSAČI
KRAJNJE GRANIČNO STANJE - KGS
- Tlačno djelovanje qd1P 15,8 kN=
- Podtlačno djelovanjeqd1
qd1
qd1
P 95,7 kNP 55,2 kNP 36,3 kN
= −
= −
= −
Područje G
Područje H
Područje I=J
30
ANALIZA DJELOVANJA - GLAVNI KROVNI NOSAČI
GRANIČNO STANJE UPORABIVOSTI - GSU
- Tlačno djelovanje
gd1P 4,5 kN= - progib δ1
qd1P 6,5 kN= - progib δ2