Graficki i Drvene Konstrukcije

DRVENE KONSTRUKCIJE ZADATAK BR.1

DRVENE KONSTRUKCIJE

GRAFIKI RAD IZ MOLITNOG DRVETA

TEHNIKI OPIS

Na zahtev investitora izradjen je projekat krovne konstukcije za pokrivanje skladita lake industrije.Konstrukcija krova sastoji se od glavnih nosaa iraenih kao trougaona, drvena reetka i sekundarnih elemenata-ronjaa.Reetka je oslonjena na armirano-betonske stubove i prostor krovne konstrukcije je odeljen mauspratnom tavanicom od hale.Objekat se nalazi u Novom Sadu, zadovoljava uslove male krte zgrade sa povrinom otvorau krovu manjom od 1% i za dejstvo vetra proraun je sproveden prema standardu SRPS U.C7.112.Nagib krovne ravni prema horizontali je 27, za krovni pokriva predvien je trapezasti lim TR 35/200/1.0 oslonjen na ronjae. Drvena gradja je etinar II klase, kao primarna spojna sretstva korieni su ekeri E31/65 a za konstruktivne veze koriene si klanfe K16/300. Ronjae su oslonjene na glavni nosa upravno na gornji pojas. Glavni nosai su drvene reetke raspona 15m i visine 3,82m(osovinski razmak) na meurastojanju od 3,6m.Proizvodnja same reetke predviena je u radionici odakle se transportuje i montira na gradilitu.Analiza optereenja i dimenzionisanje uraeni su prema vaeem standardu i pravilnicima. Analizirane su dve kombinacije optereenja:-sopstvena teina i sneg-sopstvena teina i vetarMerodavnom za dimenzionisanje pokazala se prva kombinacija.Glavni nosa je statikog sistema proste grede. Statiki proraun uraen je u softverskom programu ,,Tower, merodavne sile po tapovima i geometrija reetke dati su u projektu.Redosled dimenzionisanja: prvo su dimenzionisani pojasni tapovi, pritisnuti pa zatim zategnuti, nakon toga tapovi ispune. Dimenzije poprenih preseka elemenata reetke usvajane su kako bi bili ispunjeni kriterijumi nosivosti, stabilnosti, upotrebljivosti i mogunosti ostvarivanja odgovarajuih veza. Za pritisnute tapove reetke usvajani su puni, pravougaoni popreni preseci dok su zategnutu tapovi formirani od odgovarajueg broja dasaka.Veze pritisnutih tapova ostvarene su pomou tesarske veze na zasek u simetrali (jednostruki i dvosruki) koja je osiguravana klanfama a veze zategnutih tapova pomou eksera kao spojnih sredstava. Veza glavnog nosaa sa armirano-betonskim stubvima (oslonci) ostvarena je pomou elinih ankera isputenih iz stubova sa podmetaem od tvrdog drveta.

Zbog moguosti transporta predvia se da glavni nosa bude izraen iz dva dela.Nastavak se predvia na donjem pojasu na rastojanju 6,4m od levog oslonca i u slemenom voru. Nastavak donjeg pojasa dimenzionisan je prema statikim uticajima. Izraen je pomou drvenih podvezica sa spoljanje strane a za spojna sredstva korieni su ekseri.Nastavak u slemenu izvodi se pomou drvenog podmetaa za koji se segmentni delovi spajaju pomou zavrtnjeva. Elementi sekundarne konstrukcije-ronjace se predviaju da premoste dva meurastojanja GN i nastavljaju se sueljavanjem pomou eline papue, koja se za GN privruje ekserima. Veza se osigurava klanfom K16/300. Statiki sistem za proraun ronjaa je prosta greda.Iz razloga ukruenja objekta postavlja se spreg u obodnom poljima izveden od elika punog krunog poprenog preseka 15.Napomena: Sva drvena graa mora ispunjavati zahteve u pogledu kvaliteta i vlanost. Predvia se odgovarajua zatita svih elinih i drvenih elemenata. Reetka glavnog nosaa nije autostabilna pa je prilikom montae potrebno izvriti stabilizaciju.Sav proraun i svi detalji za izvrenje definisani su projektom i potrebno se njih strogo pridravati. U sluaju potrebe za bilo kakvim izmenama konsultovati se sa projektantima.

PRORAUN:

Podaci: Lokacija Novi Sad Raspon GN ......................... L =15.0m Krovni pokrivac trapezasti lim Medjurastojanje GN..............B =3.60mGradja cetinari II klase Duzina hale-broj polja hale...n =9Spojna sradstva ekseri Nagib krovne ravni............... =27

ANALIZA OPTEREENJA:1)Sopstvena teina konstrukcije:-Krovni pokriva - trapezasti lim TR 35/200/1.0 gkp= 0.114 kN/m2 -kose krovne ravni-Ronjae(sopstven teina) - pretpostavljamo b/h = 14/18cm A=b*h = 14*18 = 252cm2 gr= A* = 0.0252*5.0=0.126 kN/m -ronjae-Sopstvena teina glavnog nosaa: pretpostavljamo 0.2 kN/m2 osnove-Sopstvena teina spregova i ukruenja: pretpostavljamo 0.1 kN/m2 -osnove 2)Povremeno optereenje: -Sneg .................................................1.0 kN/m2 -osnove krova

-Vetar w = * * (vm,50,10 * kt * kT)2 * 10-3 * Gz * Sz2 * Kz2 * C * A = 1.225 H/8000 = 1.225 kg/m3vm,50,10 = 35,0m/s - osnovna brzina vetra za Novi Sad (tabela 8)kt = 1.0 -faktor vramenskog osrednjavanja kT = 0.92 -faktor povratnog perioda (tabela 6,za skladita)Sz = 1.0 -faktor topografije terena (uslov za malu krutu zgradu) Kz2 = 1.0 -faktor ekspozicije (slika 7,hrapavost B)w = * * (vm,50,10 * kt * kT)2 * 10-3 * Sz2 * Kz2 = 0.5*1.225*(35*1*0.92)2 *10-3 *1.0*1.0 =0.63kN/m2 1) Za glavni nosa:

Dejstvo vetra na glavni nosa= 2723

GCpe0.4-0.8

qw =W'*GCpe[kN/m2]0.252-0.504

2) Za sekundarne elemente:Cp=Cpe-CpiCpi= 0.7( 1% otvora)zmin= 1.5m>1.0my= 6mA=(0.5B-2z)-(L-2z)/cos= 148.48m2Sa dijagrama oitavamo vrednost za GCpe=-1.5

Dejstvo vetra na sekundarne elementeDeo konstrukcije [m2]A=(0.5B-2z)-(L-2z)/cosIzloena zonaGCp=GCpe-GCpiqw =w*GCp[kN/m2]

krovni pokriva

r-1.5-0.7=-2.2-1.386

GLAVNI NOSA

ANALIZA OPTEREENJA:1)Stalno optereenje: -krovni pokriva trapezasti lim TR 35/200/1.0 gkp= 0.114 kN/m2 -kose krovne ravnigkpI=0.114/cos27=0.128kN/m2 -osnove - sopstvena teina ronjae gr= 0.126 kN/m -ronjae - sopstvena teina glavnog nosaa ...........0.200 kN/m2 -osnove -sopstvena teina spregova i ukruenja: pretpostavljamo 0.1 kN/m2 -osnove - ukupno stalno g = 0.128+0.200 +0.100= 0.428kN/m2-koncentrisane sile u vorovima potekle od teina ronjaa G=0.126*3.6=0,454kN direktno u vorovima

2)Povremeno optereenje: - sneg ............1.0 kN/m2 - osnove krova - vetar w2 = 0,252 kN/m2 w3 = -0,504 kN/m2

Sile u vorovima reetke:

1.Srednji vorovi-od stalnog optereenjaG=0.428*3.6*3=4.6kN-od ronjacaR=0,45kN-od snegaS=1.0*3.6*3=10.8kN-od vetraW2=0.252*3,6*2,525=2,3kNW2=0,252*3,6*3,37=3,1kNW3=-0,504*3,6*2,525=-4,6kNW3=-0,504*3,6*3,37=-6,1kN2.Slemeni vor-od stalnog optereenjaG=0.428*3.6*3=4.6kN-od ronjacaR=0,45kN-od snegaS=1.0*3.6*3=10.8kN-od vetraW2=0.252*3,6*1,685=1,5kNW3=-0,504*3,6*1,685=-3,1kN

3.Krajnji vor-od stalnog optereenjaG=0.428*3.6*1,5=2,3kN-od ronjacaR=0,45kN-od snegaS=1.0*3.6*1,5=5,4kN-od vetraW2=0.252*3,6*0,84=0,8kNW3=-0,504*3,6*0,84=-1,6kN

Optereenja:

-stalno+teina ronjaca

-sneg

-vetar

Reakcije po tapovima reetke za razliite sluajeve optereenja:-stalno + sneg

-stalno + vetar

Komentar: MERODAVNA KOMBINACIJA ZA DIMENZIONISANJE JE STALNO OPTEREENJE + OPTEREENJE SNEGOM

Dimenzionisanje tapova reetke glavnog nosaa:

1. Dimenzionisanje gornjeg ,pritisnutog pojasa-maksimalna sila pritiska O=-87,28kN

-iz tabele 2. (str431 iz priloga) doputeni napon pritiska za etinar II klse 850N/ cm-pretpostavljam pun pravougaoni presek b/d=14/18cm-A=252cm

-

--poluprenik inercije:

-duina izvijanj Li=L;=1,0 L=168,35cm-merodavno je izvijanje u ravni upravnoj na ravan reetke-vitkosty=Li/iy=41,6775

-napon

2. Dimenzionisanje donjeg ,zategnutog pojasa:-maksialna sila zatezanja U=77,77kN-iz tabele 2. (str431 iz priloga) doputeni napon zateyanja za etinar II klse 850N/ cm

-potrebna povrina poprenog preseka:

-Usvajam pun pravougaoni presek dimenzija b/d=14/20cm (Astv=280,0cm2) zbog mogunostiostvarenja veze u oslonakom voru

3. Dimenzionisanje tapova ispne:

3.1Dimenzionisanje pritisnutih dijagonala:-Dijagonala D1=-18,94kN , duine L=274,00cm-pretpostavljamo popreni presek b/d=14/8cm-povrina poprenog presekaA=112cm

-

-

-poluprenik inercije:

-duina izvijanj Li=L; Li=274,00cm-vitkostx=Li/ix=118,61>75

-napon -pretpostavljeni presek zadovoljava kriterijume nosivosti i stabilnosti-Iz estetskih razloga usvajam pun pravougaoni popreni presek dimenzija b/d=14/10cmNapomena: za sve pritisnute dijagonale usvajamo gore navedeni popreni presek.

3.2 Dimenzioniasnje zategnutih dijagonal-maksimalna sila zatezanja D1=17,03kN-iz tabele 2. (str431 iz priloga) doputeni napon zatezanja za etinar II klse 850N/ cm

-potrebna povrina poprenog preseka: -Iz estetskih razloga usvajam dimenzije daske b/d=2,4/15cm (Astv=36,00cm)-iz konstruktivnih razloga usvajam daske sa obe strane (Astv=72,00cm)

4. Veze u vorovima tapova reetkastog nosaa:

4.1 Veza u oslonakom cvoru (vor 0)Sila pritiska u gornjem pojasnom tapu N=87,28kNDimenzije gornjeg pojasnog tapa b/d=14/18 Dimenzije donjeg pojasnog tapa b/d=14/20Nagib prema horizontali =27

Doputeni naponi Dvojni zasek u simetrali ugla

Dozvoljeni napon u elu ravni zaseka Potrebna dubina zaseka

Maksimalna dubina zasecanja

Usvajam: tv1=4,0cm tv2=5,0cmUsvojena fiktivna dubina zasecanja iznosi tv=4,0+5,0=9,0cmI kao takva ispunjava uslove koji se odnose na potrebnu i maksimalnu dubinu zasecanja!Kontrola napona na spoju dva tapa:

Veza se osigurava sa dva zavrtnja M12

Odreivanje potrebne duine prepusta

sila na elu zaseka 1

potrebna duina prepusta

sila na elu zaseka 2

potrebna duina prepusta

Dimenzionisannje podmetaa od tvrdog drveta-pretposta podmetac od drveta hrast I klase

-dozvoljeni napon pritiska -reakcija oslonca R=47,57kN

-potrebna povrina podmetaa Usvajam podmeta dimenzija 14/14cm (A=196,0cm) debljine 5cm

4.2 Veza u voru 1 Sila pritiska u dijagonali D2=17,46kNDimenzije dijagonale b/d=14/8Dimenzije gornjeg pojasnog tapa b/d=14/18 Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =54

Doputeni naponi Zasek u simetrali



Usvajam dubinu zasecanja tv=2,0cmI kao takva ispunjava uslove koji se odnose na potrebnu i maksimalnu dubinu zasecanja!Kontrola napona na spoju dva tapa:


4.3 Veza u voru 2 4.3.1 Veza pritisnute dijagonaleSila pritiska u dijagonali D2=17,46kNDimenzije dijagonale b/d=14/10Dimenzije donjeg pojasnog tapa b/d=14/20Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =27






4.3.2 Veza zategnute dijagonaleSila zatezanja u dijagonali D3=9,74kNDimenzije dijagonale 2x2,4/15Dimenzije donjeg pojasnog tapa b/d=14/20Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =57

Doputeni naponi Spojno sretstvoekseriusvajam E31/65 ,N1=375Npotrebna dubina zabijanja za punu nosivost s=12d=123,1=3,72cmstvarna dubina zabijanja sstv=l-a=6,5-2,4=4,1cmuslov naspramnog zabijanja assstv+8d14,04,1+83,1=6,58cmuslov ispunjen pa se ekseri mogu zabijati jedni naspram drugih na rastojanju od 10d

Potreban broj eksera sa jedne strane veze:

Usvajam 13 E31/65 u dva spoljanja reda sa po 4kom. I srednjim redom sa 5kom.

4.4 Veza u voru 3 4.4.1 Veza zategnute dijagonaleSila zatezanja u dijagonali D3=9,74kNDimenzije dijagonale 2x2,4/10Dimenzije gornjeg pojasnog tapa b/d=14/18Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =30



Usvajam 13 E31/65 u dva spoljanja reda sa po 4kom. I srednjim redom sa 5kom.

4.4.2 Veza pritisnute dijagonaleSila pritiska u dijagonali D4=18,94kNDimenzije dijagonale b/d=14/8Dimenzije gornjeg pojasnog tapa /d=14/18Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =84






4.5 Veza u voru 4 4.5.1 Veza pritisnute dijagonaleSila pritiska u dijagonali D4=18,94kNDimenzije dijagonale b/d=14/10Dimenzije donjeg pojasnog tapa b/d=14/20Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =57






4.5.2 Veza zategnute dijagonaleSila zatezanja u dijagonali D5=17.03kNDimenzije dijagonale 2x2,4/15Dimenzije donjeg pojasnog tapa b/d=14/20Ugao izmeu dijagonale I pojasnog stapa =69



Broj redova sksera po visini

usvajam 5 redovaBroj redova po irini dijagonale

Mogui broj redova S=5 R=4 20E31/65 to je manje od potrebnog broja eksera.Korigujem popreni presek dijagonale iz razloga ostvarivanja vezeUsvajam 2x2,4/20cm

Usvajam S=5 R=5 ukupno 25E31/65 (mogue 23kom)

5. Montani nastavak5.1 Montani nastavak donjeg zategnutog pojasadimenzije poprenog preska pojasnog tapa b/d=14/20sila zatezanja Z=15,62kNPredvia se da nastavak bude izveden sa drvenim podvezicama I ekserima kao spojnim sredstvima.U sluaju podvezica sa spoljanje strane napon u podvezicama kontrolisati sa 50% poveanom silom.

Doputeni naponi

Potrebna povrina poprenog preseka podvezicea:

Usvajam dve podvezice debljine 2,4cmPodvezice 2x2,4/20 (Ap=96,0cm)

usvajam E31/65 ,N1=375N

potrebna dubina zabijanja za punu nosivost s=12d=123,1=3,72cmstvarna dubina zabijanja sstv=l-a=6,5-2,4=4,1cmuslov naspramnog zabijanja assstv+8d14,04,1+83,1=6,58cmuslov ispunjen pa se ekseri mogu zabijati jedni naspram drugih na rastojanju od 10d


Po visini podvezice moe da stane

redovaUsvajam 5 redova po visini i 5 reda po duini ,sto je 6x4=25 E31/65

Duina podvezice sa jedne strane veze usvajam 25,0cmUkupna duina podvezice 50,0cm

Kontrola napona -U osnovnom preseku

Neto povrina preseka

Napon u preseku -U podvezici

Neto povrina podvezice

Napon u podezici

6. RONJAA

-Anliza optereenja1.Stalno optereenje:-Krovni pokriva - trapezasti lim TR 35/200/1.0 gkp= 0.114 kN/m2 -kose krovne ravnigkpI=0.114/cos27=0.128kN/m2 -osnove gkp,r=0,1283,0=0,383kN/m-Ronjae(sopstven teina) - pretpostavljamo b/h = 14/18cm A=b*h = 14*18 = 252cm2 gr= A* = 0.0252*5.0=0.126 kN/m -ronjae

Ukupnogu=0,509kN/m

2. Sneg s=3,01,0=3,0kN/m

3.Vetarw=-1,3863,0=-4,158kN/m (siue dejstvo vetra)

Posto je ronjaa izloena kosom savijanju navedena optereenja razlaem na dva pravca:

gx=gcos27=0,453kN/mgy=gsin27=0,231kN/m

sX=scos27=2,673kN/msy=ssin27=1,362kN/m

wx=w=-4,158kN/mKombinacije optereenja-sopstvena teina + snegqx=gx+sx=0,453+2,673=3,126kN/mqy=gy+sy=0,231+1,362=1,593kN/mMaksimani momenti savijanja

-sopstvena teina + vetarqx=gx+wx=0,453-4,158=-3,705kN/mqy=gy=0,231kN/mMaksimani momenti savijanja

Otporni momenti

Ivicni napom pri kosom savijanju kontoloemo kao

Merodavna je druga kombinacija optereenja

Za etinare II klase doputeni naapon savijanja iznosi

Kontrola napona:

Kontrola ugiba:

-doputeni ugib Momenti inercije preseka oko obe ose iznoseIx=6 804,0cm4Iy=4 116,0cm4Modul elastinosti EII=1000kN/cm

Ugib za prvi sluaj optereenja

Ukupan ugib iznosi:

Ugib za drugi sluaj optereenja

Ukupan ugib iznosi:

SPECIFIKACIJA MATERIJALA

Drvena gradjaPopreni presekDuina [cm]Broj komada Zapremina[m]

Gornji pojas14/18842183,816

Donji pojas14/2067091,688

14/2089092,243

tapovi ispune10/14150180,378

10/14260180,648

15/2.4312180,198

20/2.4426180,360

Ronjae14/18720325,806

Ronjae14/1836080,726

Drvenipodmetai14/14/5-180.03

Podvezice50/20/2.4-180.04

Poduna greda10/8720100,576

10/836020.06

Ukupno drvene gradje16.569m3

elini materijal

VrstaKoliina

Ekser(E31/65)4446

Klanfe148

eline papue72

Zavrtnjevi(M12)238

Ankerni nosai36

Documents

Graficki i Drvene Konstrukcije