Osnove metalnih konstrukcijaOsnove metalnih konstrukcijaOsnove metalnih konstrukcijaOsnove metalnih konstrukcija2014./2015.2014./2015.

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 1

Tema 10Tema 10

SADRŽAJ PREDAVANJA

10 1 REŠETKASTI NOSAČI UVOD10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 2

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODSistem: međusobno povezani aksijalno opterećeni štapoviSistem: međusobno povezani aksijalno opterećeni štapovi

Osnovna gradivna jedinica: trougao kao stabilna figuraOsnovna gradivna jedinica: trougao kao stabilna figura

Analogija sa punim naosačima:Moment savijanja prima spreg sila u pojasnim štapovimaTransverzalne sile primaju štapovi ispune

(+) Bolje iskorišćenje materijala (konstantna raspodela napona)(+) Manja težina u odnosu na pune nosače( ) Manja težina u odnosu na pune nosače(+) Mogućnost premošćavanja velikih raspona(+) Transparentnost i mogućnost provođenja instalacija

(-) Komplikovanija izrada u odnosu na pune nosače( ) Veća jedinična cena

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 3

(-) Veća jedinična cena

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Primena rešetkastih nosača

Zgradarstvo: rožnjače, krovni nosači, podni nosači i podvlake, kranski nosači većih raspona spregovi ukrućenjavećih raspona, spregovi, ukrućenja...

Mostogradnja: glavni nosači poprečni nosači i ukrućenja spregovi za prijem Mostogradnja: glavni nosači, poprečni nosači i ukrućenja, spregovi za prijem vetra, spregovi za kočenje i bočne udare...

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 4

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti krovni nosači – glavni krovni nosači u visokogradnji

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 5

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti nosači u industrijskim halama (stubovi, glavni nosači)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 6

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti nosači u višespratnim zgradama (podvlake)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 7

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Rešetkasta ukrućenjak d i kih d tik l i ikod visokih zgrada - vertikalni spregovi

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 8

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Rešetkasti nosačikod železničkih mostovakod železničkih mostova

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 9

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Podele rešetkastih nosača

1. Prema broju pojaseva

2. Prema prostornom obliku

3 Prema intenzitetu opterećenja3. Prema intenzitetu opterećenja

4. Prema oblikovanju čvorovaj

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 10

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD1. Podela prema broju pojaseva

Dvopojasni (a) tropojasni (b) četvoropojasni (c)Dvopojasni (a), tropojasni (b), četvoropojasni (c)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 11

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD2. Podela prema prostornom obliku

R ki š tk ti či ( ) i t li ij ih št l ž j d j iRavanski rešetkasti nosači (a) - sistemne linije svih štapova leže u jednoj ravni

Prostorni rešetkasti nosači - sistemne linije štapova ne leže u jednoj ravniProstorni rešetkasti nosači sistemne linije štapova ne leže u jednoj ravnilinijski (b)površinski (c)

(a) (b) (c)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 12

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD3. Podela rešetkastih nosača prema intenzitetu opterećenja

( ) L ki d t (L T U HOP fili)(a) Laki - zgradarstvo... (L, T, U, HOP profili)(b) Srednje teški - hale, kranski nosači... (U, I, IPE, HEA, HEB profili)(c) Teški - mostovi stadioni (zavareni sandučasti ili "I" preseci)(c) Teški mostovi, stadioni... (zavareni sandučasti ili I preseci)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 13

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD4 Podela prema načinu oblikovanja čvorova4. Podela prema načinu oblikovanja čvorova

Rešetkasti nosači bez čvornih limova (a)

Rešetkasti nosači sa čvornim limovima:Čvorni limovi u jednoj ravni – jednozidni rešetkasti nosači (b)Čvorni limovi u jednoj ravni jednozidni rešetkasti nosači (b)Čvorni limovi u dve paralelne ravni - dvozidni rešetkasti nosači (c)

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 14

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODOsnovna pravila za konstruisanje

1. Opterećenje treba da deluje u čvorovima

2 Dužina pritisnutih štapova treba da bude što manja2. Dužina pritisnutih štapova treba da bude što manja

3. Štapovi treba da budu pravi između čvorovap p

4. Sistemne linije štapova treba da se seku u čvoru (centrisani štapovi)

5. Uglovi štapova ispune ne treba da budu isuviše oštri (≥ 30°)

6. Montažni nastavci pojasnih štapova izvode se van čvorova,u neposrednoj blizini čvora, na strani slabije opterećenog štapa

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 15

p j , j p g p

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODStatički sistemi rešetkastih nosača (najčešće)

1 P t d1. Prosta greda

2 Kontinualna greda2. Kontinualna greda

3. Konzola

4. Lučni nosač

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 16

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODOblik siluete ravanskog rešetkastog nosača - zavisi od oblika pojasnih štapova:

1 S l l i j i1. Sa paralelnim pojasevima

2 Sa gornjim pojasom u nagibu (uglavnom prati nagib krova)2. Sa gornjim pojasom u nagibu (uglavnom prati nagib krova)

3. Sa paraboličnim pojasom (ili pojasevima)p p j ( p j )

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 17

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti nosači sa paralelnim pojasevima

Sistemna visina rešetkastih nosača za statički sistem proste grede:h = L / 10...L / 15 (za lake rešetkaste nosače)h = L / 7 L / 9 (za teške rešetkaste nosače)h = L / 7...L / 9 (za teške rešetkaste nosače)

Za kontinualne nosače mogu se usvojiti manje visine (L / 9...L / 12)g j j ( )

Rasponi (uobičajeni):L = 10...18 m (rožnjače i podni nosači)L = 30...100 m (mostogradnja)

Pravilna geometrija – jednostavna izrada

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 18

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti nosači sa paralelnim pojasevima – obliciRešetkasti nosači sa paralelnim pojasevima – oblici

(a) Dijagonale padaju simetrično prema sredini, zategnute su za gravitaciono opt. -( ) j g p j p g g pmanji utrošak materijala

( ) P t i ( dij l ) j i l ij k d dij l j (c) Prosta ispuna (samo dijagonale) - najracionalnije; svaka druga dijagonala je pritisnuta, ali ukupna težina nosača je manja jer nema vertikala

(d) Prosta trougaona ispuna + vertikale - smanjena dužina izvijanja pritisnutog pojasa u ravni rešetke nosača - uvođenje opt. preko gušće mreže čvorova

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 19

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODR š tk ti či l l i j i i k d Rešetkasti nosači sa paralelnim pojasevima - primena kod spregova

(a) Rombična ispuna: dužina izvijanja pritisnutog pojasa = 1/2 dužine štapa(a) Rombična ispuna: dužina izvijanja pritisnutog pojasa 1/2 dužine štapa

(b) Rombična ispuna: srednja vertikala obezbeđuje stabilnu trougaonu strukturu

(c) K-ispuna: kratki štapovi ispune, povoljno za izvijanje, mogući mali poprečni preseci (1 2 L profila); za zgradarstvo i mostogradnjupreseci (1-2 L-profila); za zgradarstvo i mostogradnju

(d) X-ispuna: alternativni spregovi(d) X ispuna: alternativni spregovi

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 20

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVOD

Rešetkasti nosači sa paralelnim pojasevima

Dodavanje sekundarne ispune za oslanjanje kolovozne ploče mosta

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 21

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti nosači sa gornjim pojasom u nagibu

Uglavnom za krovne nosače; nagib gornjeg pojasa prati nagib krova

Dva osnovna oblika:

trougaoni rešetkasti nosači

trapezasti ili poligonalni rešetkasti nosačitrapezasti ili poligonalni rešetkasti nosači

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 22

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODTrougaoni rešetkasti nosačiTrougaoni rešetkasti nosači

h = L / 6...L / 4, da bi se izbegli oštri uglovi (< 30°) između štapovag g ( ) p

Dijagonale su zategnutek d d j d dikada padaju od sredinanosača ka krajevima (b)

MN = montažni nastavak

Nesimetrični nosači:(e) jednovodni krovovi(f) "š d" k i(f) "šed"-krovovi(g) konzolne nadstrešnice

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 23

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODTrapezasti – poligonalni rešetkasti nosačiTrapezasti – poligonalni rešetkasti nosači

Za krovne nosače blagog nagiba (2-12%), većih raspona (18-36 m)

Dijagonale su zategnute ako su nagnute ka sredini (a)

h = L / 10...L / 14

(b) Autostabilni nosačistabilni na preturanje jer je stabilni na preturanje jer je težište nosača ispod linije kojaspaja oslonce – jednostavnijamontaža i izbegavanjemontaža i izbegavanjevertikalnih krovnih spregova

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 24

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODRešetkasti krovni nosači sa svetlarnikom (lanternom)

Za obezbeđenje prirodnog osvetljenja u halama

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 25

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODParabolični rešetkasti nosači čvorovi jednog (ili oba) pojasa obrazuju paraboluParabolični rešetkasti nosači - čvorovi jednog (ili oba) pojasa obrazuju parabolu

Pojasevi su uglavnom poligonalni, jer krivi štapovi izazivaju sekundarna savijanjaPojasevi su uglavnom poligonalni, jer krivi štapovi izazivaju sekundarna savijanja

Povoljnost: oblik nosača prati M-dijagram

Primena: mostovski nosači,lučni krovni nosačilučni krovni nosači

Statički sistemi:Statički sistemi:Prosta greda (a, b, c)Kontinualni nosač (e)Uklještena greda (d)Lučni nosač

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 26

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODOblici poprečnih preseka štapova

Različiti oblici poprečnih preseka primenjuju se za:pojasne štapoveštapove ispuneštapove ispunezategnute štapovepritisnute štapovepritisnute štapove

Veliki izbor oblika poprečnih preseka - profila

Izbor profila treba da bude u skladu sa predviđenim oblikovanjem čvornog lima

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 27

10.1 REŠETKASTI NOSAČI - UVODNOSAČI - UVOD

Uobičajeni oblici poprečnihUobičajeni oblici poprečnihpreseka štapova

Isprekidane linijenaznačavaju položajčvornih limovačvornih limova

Dr T. Vacev - Osnove metalnih konstrukcija 28