krovna rešetka

GLAVNI NOSAČI

Opšte

►Glavni nosači su deo noseće konstrukcije kojiprimaju uticaje sa krovne površine, izunutrašnjeg prostora, dejstvo vetra na zidove, temperaturne i seizmičke uticaje i prenosi ihna temelje.

►Oni predstavljaju poprečni noseći sistem i postavljaju se na međusobnom razmaku od4.0 do 30.0 m u zavisnosti od tipaupotrebljene rožnjače, odnosno od vrstetehnološkog procesa u hali.

►Za glavne nosače jednobrodnih hala mogu se upotrebiti različiti statički sistemi kao što su:sistemi sa zglobnom vezom krovnih vezača i stubova;sistemi sa pendel stubovima i podužnim spregom zastabilizaciju;okviri na tri zgloba sa ili bez zatege;okviri na dva zgloba sa ili bez zatege;uklješteni okviri.

►Za glavne nosače višebrodnih hala postoje još većemogućnosti različitih statičkih sistema,od raznihtipova okvirnih sistema, do onih sa zglobnim vezamarigli i stubova uz mogućnost dodavanja aneksa.

Opšte

►Prema načinu izrade glavni nosači mogu bitiizvedeni kao:puni nosači (limeni ili zavareni), rešetkasti nosači,u kombinovanoj izradi rešetkastih i punihnosača.

Opšte

Sistemi sa zglobnom vezomkrovnih vezača i stubova

►Kod ovih sistema jedan ili oba stuba uklješteni su u temelj, pa je na taj način glavni nosač sposoban zaprijem svih horizontalnih sila upravnih na podužnuosu hale.

►Krovni vezači su zglobno oslonjeni na stubove pa imje na taj način omogućena rotacija na mestuoslanjanja. Vezači mogu biti rešetkasti ili punizavisno od raspona.

►Glavni stubovi kod hala manjih visina i lakih ilisrednje teških dizalica izvode se kao puni (limeni ilivaljani) nosači, a kod većih visina hala i težihdizalica češće se koriste rešetkasti glavni stubovi.

Sistem sa uklještenim stubovima i zglobno vezanim krovnim vezačema) sa dizalicom; b) bez dizalice

Sistemi sa zglobnom vezomkrovnih vezača i stubova

Rwk komponenta opterećenjaod vetra na krovRwz komponenta opterećenja

od vetra na zid,

wzwk

1 R163

2RX ⋅+=

h2lk ⋅=

Sistemi sa zglobnom vezomkrovnih vezača i stubova

Sistem sa jednim uklještenim i drugim "pendel" stubom

PP96,01h2l 2

k ⋅+⋅⋅=

Sistemi sa zglobnom vezomkrovnih vezača i stubova

Sistem sa oba uklještena stuba i malim "pendel" štapom

Sistemi sa zglobnom vezomkrovnih vezača i stubova

Sistem sa "pendel" stubovima i podužnimspregom za stabilizaciju

►Sistem je formiran od krovnog nosača zglobno vezanog za dva"pendel" stuba. Kako je sistem labilan, mora se postaviti podužnikrovni spreg, u nivou glava stubova.

Mogući položaji podužnog sprega za stabilizaciju

Sistem sa "pendel" stubovima i podužnimspregom za stabilizaciju

Podužni spreg za stabilizaciju kod širokih hala

Sistem sa "pendel" stubovima i podužnimspregom za stabilizaciju

Okvirni sistemi jednobrodnih hala

►Okvirne konstrukcije se karakterišu time da su riglekruto vezane za stubove.

►Na ovaj način kruto vezana rigla je elastičnouklještena u stubove, čime se bitno smanjujumomenti savijanja u rigli. Pri ovome se smanjuje i ugib, što omogućava mnogo veće raspone hala.

►Okvirni sistemi se rade u vidu:uklještenih okvira,

okvira na dva zgloba ili okvira na tri zgloba uzmoguće korišćenje i zatege.

Oblici okvirnih sistema

Okvirni sistemi jednobrodnih hala

►Optimalni razmaci okvirnih nosača iznose:za male raspone nosača (L < 16.0 m) l = 4.0 do 6.0 m, za srednje raspone (L = 16.0 do 30.0 m) l= 6.0 do 8.0 m,za velike raspone nosača (L = 30.0 do 45.0 m) l= 8.0 do 10.0 m, odnosno za raspone (L = 45.0 do 60.0 m) l= 10.0 do 12.0 m.

Okvirni sistemi jednobrodnih hala

Okviri na tri zgloba►Okviri na tri zgloba su statički određeni nosači i kao

takvi neosetljivi na neravnomerna sleganja i rotacijetemelja te se mogu koristiti i za izgradnju hala nalošem tlu.

► Što se tiče konstrukcijskog oblikovanja mogu se izvoditi od punih limenih nosača ili u rešetkastojizradi.

►Kod okvira sa tri zgloba moguće je horizontalnu siluprihvatiti zategom, i to u nivou ugla okvira ili u nivouoslonaca.

Okviri na tri zgloba

Okviri na dva zgloba►Okviri na dva zgloba su jedanput statički neodređeni nosači i

mogu se izvoditi u punoj, rešetkastoj ili kombinovanoj izradiza hale bez dizalica ili sa njima.

►Sistem se može primeniti kako za dobra tla, tako i za relativnološa jer se u glavnom nosaču javljaju mali dodatni naponi odeventualnog sleganja ili rotacije temelja.

Uklješteni okviri►Uklještenjem okvira ravnomernije se raspodeljuju uticaji od

momenata savijanja na ceo okvir i znatno se smanjujehorizontalno pomeranje pri dejstvu horizontalnogopterećenja. Sa druge strane potrebni su znatno veći temeljiza prijem momenata uklještenja uz komplikovan sistem zaankerovanje.

► Pošto je uklješteni okvir tri puta statički neodređen, dobijaju se izuzetno veliki naponi od eventualnog sleganja i rotacijetemelja, pa se primenjuje samo kod zemljišta dobre nosivosti.

► Uklješteni okviri se obično rade u punoj izradi, mada se primenjuju i kao rešetkasti ili kombinovani (puni stubovi i rešetkasta rigla).

Sistemi glavnih nosačavišebrodnih hala

Upotreba podvlaka i međuvezača kod višebrodnih hala

Dvobrodna hala sa uklještenim stubovima i zglobno vezanim krovnim nosačima

Hale sa aneksima

Trobrodni okvirni nosač

Dvobrodni okvirni nosač sa denivelisanim krovom

Krovni nosačiPuni krovni nosači

►Krovni nosači (vezači) mogu se izvoditi u punoj ilirešetkastoj izradi različitih statičkih sistema.

►Puni krovni nosači upotrebljavaju se za manje raspone i opterećenja od gotovih toplo valjanih profila, a kod većihraspona i opterećenja, od limenih nosača u zavarenojizradi.

►Visina punih krovnih nosača u zavisnosti od opterećenja i raspona optimalna je pri sledećim odnosima:pri zglobnoj vezi krovnog nosača i stubovah = L/15 do L/18;pri krutoj vezi krovnog nosača i stubovah = L/20 do L/30.

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

Oblici krovnih nosača: a) sa paralelnim pojasevima;b) trapezni;c) trapezni sa lanternom.

►Da bi se povećale statičkekarakteristike valjanihprofila, kosim ili testerastimsečenjem po rebru profila, pomeranjem, odnosnopremeštanjem i ponovnimzavarivanjem dobijaju se trapezasti i saćasti nosači.

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

►Kod kratkih nosača, sa velikim uticajima odtransverzalne sile, može biti prekoračendopušteni smičući napon u rebru, te ga jepotrebno ojačati upasovanim limovima.

►Podvezice treba upasovati u zaobljenja profila, a po potrebi mogu biti jednostrane ili obostrane.

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

►Kada valjani profili ne zadovoljavaju određene potrebe ilisu neekonomični, koriste se nosači u zavarenoj izradi.

► Pojasne lamele se za vertikalni lim vezuju pomoćuobostranih ugaonih šavova ili K-šavovima.

► Nosači malih raspona izrađuju se sa konstantnimpoprečnim presekom, a kod nosača sa većimrasponima ekonomičnije je presek prilagoditi presečnimsilama. Ovo se može postići promenom debljinapojasnih lamela, dodavanjem novih pojasnih lamela i visinom rebra. Samo pojasne lamele ograničenedebljine smeju se zavarivati.

Puni krovni nosači

Puni krovni nosači

Rešetkasti krovni nosači►Jedna od najčešćih primena rešetkastih nosača u zgradarstvu

je za krovne nosače u halama. ► Gornji pojas rešetkastih nosača obično prati nagib krovne

površine, dok je donji pojas horizontalan ili kod većih rasponaizlomljen na gore. Pri koncipiranju ispune rešetkastih nosačatreba se rukovoditi pravilom da pritisnuti štapovi budu štokraći, a zategnuti što duži.

► Visina rešetkastih krovnih nosača kod trapeznih i poligonalnihoblika u sredini iznosi L/8 do L/10, a uz oslonac L/10 do L/15.

Rešetkasti krovni nosači

Oblici štapova rešetkastih krovnih nosača

Rešetkasti krovni nosači

Rešetkasti krovni nosači

Rešetkasti krovni nosač u zavarenoj izradi od ugaonika

Rešetkasti krovni nosači

Neka rešenja čvorovarešetkastih krovnihnosača sa i bez čvornihlimova

Rešetkasti krovninosači

►Za manje raspone rešetkastih nosača i manjaopterećenja optimalno je korišćenje lakihrešetkastih nosača, takozvanih "R"-nosača.

►Kod ovih rešenja pojasni štapovi izvode se odtoplo valjanih, a češće od hladno oblikovanihprofila, dok se ispuna radi od okruglog čelika, pljošteg čelika ili hladno oblikovanih ugaonika.

Rešetkasti krovni nosači

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila►Rešetkasti nosači od šupljih čeličnih profila, kružnog (CHS –

Circular Hollow Section), kvadratnog ili pravougaonog (RHS –Rectangual Hollow Section) poprečnog preseka, imaju poslednjih godina primarnu poziciju u savremenom građevinskom konstrukterstvu u odnosu na tradicionalne rešetkaste nosače od vruće valjanih profila zbog niza nesumnjivih prednosti:Za štapove opterećene centričnim pritiskom okrugli oblikpoprečnog preseka cevi je optimalniji (posle njega kvadratni),u odnosu na štapove otvorenog poprečnog preseka;Površina izložena uticaju korozije je manja ( za 30-40%) u poređenju sa otvorenim poprečnim presecima, a održavanjeje jednostavnije. Aerodinamički koeficijent oblika je manji nego kod profilaotvorenog poprečnog preseka.

Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

►Pri direktnom vezivanju štapova ispune zapojaseve prečnik elementa ispune d ne sme bitimanji od određenog dela prečnika pojasa D, jer u suprotnom dolazi do nedozvoljeno velikihpoprečnih savijanja zidova preseka pojasa savisokim naponskim vrhovima višeosnog naponskogstanja:

0,1D/d2,0 ≤≤

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Neka rešenja čvorova cevnih rešetkastih nosača

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Zavareni montažni nastavci kružnih cevi

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Montažni nastavci kružne cevi u vijčanoj izradi

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

Rešetkasti krovni nosači od šupljihprofila

Rešetkasti krovni nosači od šupljihprofila

►Kod direktnog vezivanja različitih cevnih profilatreba ispoštovati sledeće odnose širine b i debljine elemenata ispune t, kao i odnose širine elemenata ispune b i pojasa B:

►Posledica ovih preporuka su dijagonale i vertikale sa malom debljinom zidova i velikomširinom stranica, a pojasni štapovi sa većomdebljinom zidova i manjim širinama, da bi se štoje moguće više približili odnosu 1. Na ovakavnačin se dobijaju velike površine za vezu, čemutreba i težiti.

35tb≤ 35,0B/b ≥

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešenja čvorova kod kvadratnih i pravougaonih cevi

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešenja oslonaca rešetkastih krovnih nosača odpravougaonih ili kvadratnih cevi

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešenja oslanjanja rožnjača na gornji pojas rešetkastihkrovnih nosača od pravougaonih ili kvadratnih cevi

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

Rešetkasti krovni nosači od valjanih profila

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Rešetkasti krovni nosač od hladno oblikovanih profila

Rešetkasti krovni nosači odšupljih profila

Glavni stubovi

►Pod stubovima se podrazumevaju noseći elementikoji pretežno služe za prijem vertikalnogopterećenja.

►Pored aksijalne sile pritiska u mnogim slučajevimase javljaju i manji ili veći momenti savijanja, npr. koduklještenih stubova sa zglobno oslonjenim krovnimnosačem i kod okvira. Prema tome razlikuju se:aksijalno opterećeni stubovi ("pendel" - stubovi) iekscentrično opterećeni stubovi (istovremenodejstvo aksijalnih sila i momenta savijanja).

►Prema obliku, glavni stubovi mogubiti:konstantnog,promenljivog preseka.

► Stubovi konstantnog poprečnogpreseka obično se koriste u halama sa dizalicama nosivosti 10 do 15 t.

► Najrašireniji tip glavnih stubova jesa stepenastom promenompoprečnog preseka, izveden kaopun nosač ili u kombinaciji gde jedonji deo stuba rešetkast, a gornjipun. Postoje i rešenja u čistorešetkastoj izradi.

► Ako u hali postoje dizalice u višenivoa glavni stubovi mogu menjatipoprečni presek više puta.

Glavni stubovi

►Ukoliko se koriste stubovi konstantnog poprečnog preseka, visinapreseka h obično se uzima kao:H/15 za stubove visine 10 do 12 m, H/18 za stubove visine 14 do 16 m,H/20 za stubove veće visine od 20 m.

► Za ovakve stubove uglavnom se koriste zavareni limeni I nosači.► Za stubove promenljivog poprečnog preseka, visina preseka za

deo na koji se oslanja krov se usvaja kaoH2/8 do H2/12, gde je H2 visina tog dela stuba.

► Ova dimenzija se kod hala sa dizalicama srednje nosivosti običnouzima 500 mm, a povećava se samo ako je H2 izuzetno veliko ili jenosivost dizalice izuzetno velika, kao i u slučajevima kada jeneophodno napraviti prolaz kroz rebro stuba. U ovom slučaju, kadapostoji prolaz kroz stub, visina preseka se uzima 1000 mm.

► Deo stepenasto promenljivog stuba koji nosi krov obično se izvodiod zavarenog limenog I profila, a vrlo retko kao rešetkastakonstrukcija.

Glavni stubovi

►Visina preseka dela stepenasto promenljivog stubaispod kranske staze, zavisi od visine odgovarajućegdela stuba H1 pošto ona direktno utiče na krutostkonstrukcije u odnosu na horizontalna pomeranja.

Glavni stubovi

►Kod stubova okvira nadva ili tri zgloba trebaizvršiti redukciju krutostistuba prema osloncu(zglobu). Ova redukcijase ne mora vršiti samokod okvira malih raspona.

Glavni stubovi

Tipovi poprečnih preseka glavnih stubova

Glavni stubovi

Konstruiktivna rešenja za vezu štapova ispune rešetkastihstubova

Glavni stubovi

Rešenja montažnog nastavka na mestu veze gornjeg i donjegdela stuba

Glavni stubovi

Rešenje veze gornjeg punog i donjeg rešetkastog dela stuba

Glavnistubovi

Konstruktivno rešenjeglavnog stuba u punoj izradi

Glavni stubovi

Konstruktivno rešenjeglavnog stuba u kompletnorešetkastoj izradi

Glavni stubovi

Krute veze u uglovima okvira

►Krutu vezu štapova u uglu okvira, treba konstruktivno tako oblikovati dapod uticajem opterećenja ne nastanunikakva međusobna obrtanja uglova.

► U tom slučaju ugao okvira je krut nasavijanje. Zbog povećanja krutostiugla okvira obično je neophodnoizvršiti ukrućenje uglova, pogotovukod uglova okvira u vijčanoj izradi.

► Često se u uglovima okvirapredviđaju i montažni nastavci koji mogu biti vertikalni,kosi i horizontalni, kao i vertikalni u slemenu.

Oblikovanje krutog ugla okvira bez vuta

Krute veze u uglovima okvira

Oblikovanje ugla okvira sa pravom vutom

Krute veze u uglovima okvira

Zavareni kruti uglovi sa vijčanim montažnim nastavkomna rigli okvira

Krute veze u uglovima okvira

Kružne i izlomljene vute

Krute veze u uglovima okvira

Krute veze u uglovima okvira

Rešenja krutih uglova okvira u vijčanoj izradi

Krute veze u uglovima okvira

Mešoviti horizontalno-vertikalni nastavci u vijčanoj izradi

Krute veze u uglovima okvira

Polovina okvira na tri zgloba u rešetkastoj izradi

Krute veze u uglovima okvira

Krute veze u uglovima okvira

Kruta veza rešetkaste rigle i stuba

Krute veze u uglovima okvira

Rešenja krute veze rigli i središnjeg stuba kodvišebrodnih okvira

Lom usled nedovoljnog ukrućenja čvora

Rešenja slemenog čvora okvirnih glavnih nosača

Krute veze u uglovima okvira

Oslanjanje stubova

►Stablo stuba putem ležišne ploče prenosi reakcije izstuba na temelje.

►Ležišne ploče moraju biti takvih dimenzija da napon u betonu temelja ispod ležišne ploče bude u okvirudopuštenih napona.

► Stubovi na temelje mogu prenositi samo aksijalne i transverzalne sile (zglobna veza) ili i momente savijanja(uklještena veza).

Zglobno oslanjanje stuba

Jednostavni zglobni oslonac stubasa neukrućenom ležišnom pločom

Zglobni oslonac stuba sa ukrućenom ležišnom pločom

Zglobno oslanjanje stuba

Zglobni oslonac stubova od šupljh profila sa ukrućenomležišnom pločom

Zglobno oslanjanje stuba

Oslanjanje preko ukrštenih nosača

Zglobno oslanjanje stuba

Zglobno oslanjanje stubova preko tangencijalnog ležišta

Zglobno oslanjanje stuba

Zglobni oslonac sa čepom

Zglobno oslanjanje stuba

Uklješteni stubovi

Uklještenje stuba pomoćudebele ležišne ploče

Uklještenje stubova pomoću ukrućenih ležišnih ploča

Uklješteni stubovi

Uklještena stopa rešetkastog stuba

Uklješteni stubovi

Uklješteni stubovi

Primena "trna" kod veze štapa vertikalnog sprega

Uklješteni stubovi

Montažna sidra

Uklješteni stubovi

Ankeri sa anker nosačem od ugaonika

Uklješteni stubovi

Ubetonirani ankeri

Uklješteni stubovi

Ankeri sa čekić-glavom i anker nosačima od 2U profila

Uklješteni stubovi

Anker kutije od tankog lima

Uklješteni stubovi

Ukrućenje konzolnih limova

Uklješteni stubovi

Oblikovanje konzolnog lima

Uklješteni stubovi

Stub uklješten u čašicu

Uklješteni stubovi