OPTEREENJA

GRAEVINSKO - ARHITEKTONSKI FAKULTETKatedra za metalne i drvene konstrukcije

Kolegij: DRVENE KONSTRUKCIJE

HRVATSKA NORMA(HRN)

HRN U.D 0.001 Materijali za izradu drvenih konstrukcijaHRN U.C 9.200 Konstrukcije od monolitnog drva i ploaHRN U.C 9.300 Lamelirane lijepljene konstrukcijeHRN U.C 9.400 Drvene skele i oplateHRN U.C 9.500 Zatita drva u konstrukcijama

PODJELA OPTEREENJA

Prema vaeim propisima (HRN) optereenja se dijela na:

1. GRUPA OSNOVNA OPTEREENJA2. GRUPA DOPUNSKA OPTEREENJA 3. GRUPA NAROITA OPTEREENJA

OSNOVNA OPTEREENJA (f = 1.00)

1) VERTIKALNA OPTEREENJA

a) Stalna optereenjab) Pokretna optereenja (ukljuujui snijeg)

2) HORIZONTALNA OPTEREENJA

a) Vjetar (kao samostalno optereenje)

Napomena:

Sva pokretna optereenja, kako i sama rije govori, mogu djelovati na bilo kojoj poziciji na konstrukciji. Projektant prepoznaje ta mjesta i na njih smjeta propisima predloene vrijednosti pokretnog optereenja!

DOPUNSKA OPTEREENJA (f = 1.15)

a) Vjetar (ako ne djeluje kao samostalno optereenje),b) Optereenja skela i oplata betonom,c) Optereenja privremenih konstrukcija,d) Trenje na leajevima,e) Sile koenja motornih vozila,f) Skupljanje i bubrenje,g) Ostala horizontalna optereenja koja nisu obuhvaena

1. grupom optereenja.

NAROITA OPTEREENJA (f = 1.5)

a) Potresb) Pomak leajevac) Pritisak ledad) Udar vozilae) Poarno optereenje do 30 minuta

Reprezentativne veliine zapreminskih teina:

6.00 15.00Pjeno-beton

22.5 24.0Beton od pijeska i ljunka

3.00 6.00Plino-beton za toplinsku izolaciju

3.50 7.0Perlit beton

19.00buka od vapna i cementa

14.00 18.00Gipsani mort

21.00Cementni mort

17.50 18.00Produni mort

12.00 16.00Vapneni mort

8.70Stakleni zidni elementi

18.00Fasadni zidni elementi

18.00Silikatni zidni elementi

18.50amotni zidni elementi

16.00erpi

17.00Vapneno silikatni zidni element

11.50 14.50Perforirani zidni elementi

8.20 13.50uplji zidni elementi sa vie od 25 % upljina

16.00 18.00Puni zidni elementi od peene gline

8.00Tvrdo drvo liari

6.00Meko drvo etinari

Zapreminska teina (kN/m3)Materijal

Reprezentativne veliine zapreminskih teina:

4.50 6.50Iverica

7.50 8.50perploa

16.00 18.00Teina polunabijenog ljunka

18.00 22.00Teina polunabijenog pijeska

16.00PVC podne ploice

18.00Gumeni pod

27.00Armirano staklo

25.00Staklo

24.00Keramike ploice

11.00 14.00Katran

10.00 14.00Bitumen

22.00Asfalt

11.50 14.50Zidovi od upljih zidnih elemenata

15.00 19.00Zidovi od produnog morta i punog zidnog elementa od peene gline

Zapreminska teina (kN/m3)Materijal

Reprezentativne veliine povrinskih teina:

0.25-0.40Valoviti lim

0.25Salonitne ploe

1.10ljebnjaci (kupa kanalica)

0.90Dvostruki biber crijep

Povrinska teina (kN/m2)Krovovi: pokrovi s podronicama (rogovima) i oplatom

4.00Zid debljine 25 cm od upljih zidnih elemenata

4.60Zid debljine 25 cm od punih zidnih elemenata

Povrinska teina (kN/m2)

Zidovi zajedno s obostranom produnom bukom ukupne debljine 3.5 cm

Teina reetki:

+= 2m

kN100

121515g l , l - raspon u m

Korisna optereenja u zgradama:

br.

Vrsta zgrada i namjena Najmanja nazivna

vrijednost optereenja (KN/m2)

1) Stambeni prostori; spavae sobe u djejim vrtiima i kolama; sobe za boravljenje; hotelske sobe; bolnike i sanatorijumske prostorije. 1.50

2) Kancelarijske sobe; uionice u kolama i internatima; ostave; tuevi i kupatila; sanitarni prostori u industrijskim i javnim zgradama. 2.00

3) Uionice i laboratoriji u zdravstvu, kolstvu i naunim institucijama; sobe sa ureajima za obradu podataka; kuhinje u javnim zgradama; tehnike prostorije; podrumske prostrorije i sl.

2.00

4) Dvorane: a) itaonice (bez polica za knjige); 2.00 b) Za ruavanje (u kafeima i restoranima); 2.00 c) Konferencijske, kazaline i koncertne, sportske, plesne, ekaonice i sl.; 4.00 d) Odjeli robnih kua (prodavaonice); 4.00 e) Izlobene. 2.50

5) Prostorije s policama za knjige (biblioteke); biroi sa policama za uvanje dokumentacije; bine u kazalitima. 5.00

6) Gledalita: a) sa fiksiranim sjeditima; 4.00 b) bez fiksiranih sjedita. 5.00

8)* Terase i krovovi: a) za odmor; 1.50 b) na kojima se oekuje navala ljudi koji naputaju dvorane, kancelarije,

radionice i sl.

4.00 9)** Balkoni i loe:

a) pojas ravnomjerno optereene povrine irine 0.8 m du ograde; 4.00 b) jednoliko optereenje po cijeloj povrini balkona ukoliko je utjecaj tog

optereenja nepovoljniji od onog pod a).

2.00 10) Predvorja, foajei, hodnici, stepenita (sa prilaznim pasaima); vezuje se sa

prostorijama pod rednim brojem:

a) 1 2.50 b) 2 i 3 3.00 c) 4 i 5 4.00 d) 6 5.00

11) Platforme staninih i peronskih prostora eljeznica i podzemnih eljeznica. 4.00 12 Garae i parkirne povrine za putnika i laka dostavna vozila (ne kamioni). 2.50

OPTEREENJE SNIJEGOM

Optereenje snijegom "ps", prema HRN uzima se kao jednoliko raspodijeljeno optereenje po krovnoj plohi. Intenzitet optereenja ovisi o nagibu krovne plohe i uzima se prema slijedeoj tabeli:

nagib krova 60o ps (kN/m2) 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.00

U primorskim i ostalim krajevima gdje je snijeg rijedak uzima se ps=0.35 (kN/m2), kao minimalno zamjenjujue optereenje.

Prema novim saznanjima preporuka (obaveza) je da se optereenje snijegom u kontinentalnim dijelovima uzima kao ps=1.25 (kN/m2).

OPTEREENJE VJETROMVeliina optereenja koju e vjetar proizvesti na neki objekt, zavisna je uglavnom od:

- zemljopisne zone brzine vjetra,- lokalnog poloaja objekta i stupnja njegove zatienosti od djelovanja

vjetra,- visine zgrade,- kuta koji napadne povrine zgrade ine sa pravcem vjetra,- tipa konstrukcije i oblika povrine izloene vjetru.

OPTEREENJE VJETROMUkupna sila od vjetra:

AwcF 0 =

Koeficjenti oblika:

0.30.8 0.4

0.41.2 sin - 0.4

0.40.4

0.8

0.4

0.1 0.1

OPTEREENJE VJETROM

Osnovno djelovanje vjetra (w0) odreuje se u zavisnosti od zemljopisne zone, visine objekta i stupnja zatienosti prema slijedeoj tabeli:

Redni broj

Visina objekta nad

terenom

Stupanj zatienosti objekta

Djelovanje vjetra (kN/m2) za

zone (m) I III 1 zatien 0.30 0.55 2 do 10 m poluzatien 0.40 0.80 3 izloen 0.45 1.10 4 poluzatien 0.50 1.10 5 10 - 30 m izloen 0.60 1.30 6 30 - 60 m izloen 0.70 1.50 7 60 - 100 m izloen 0.80 1.70

HRVATSKA PREDNORMAHRN ENV 1991-X-X

(u tijeku je usvajanje EU propisa)

Prema HRN ENV propisima optereenja se dijela na:

STALNA OPTEREENJAPROMJENJIVA OPTEREENJA IZVANREDNA OPTEREENJA

STALNA OPTEREENJA - G

Definicija:Stalna optereenja su ona za koje se smatra da e:

- vjerojatno djelovati na konstrukciju u cijelom vijeku trajanja,- i / ili imati promjenu intenziteta ali su te promjene zanemarive u

odnosu na srednju vrijednost,- i / ili imati promjene intenziteta tijekom vremena samo u jednom

smjeru (npr. porast optereenja), ali je ta promjena ograniene vrijednosti.

PROMJENJIVA OPTEREENJA - Q

Definicija: Promjenjiva optereenja su ona za koje je vjerojatno da e djelovati tijekom zadane proraunske situacije te da e imati promjenu intenziteta tijekom vremena.

Za te promjene se pretpostavlja da nisu monotone i zanemarive u odnosu na srednju vrijednost.

IZVANREDNA OPTEREENJA A (accident)

Definicija: Izvanredna optereenja su openito kratkog vremena trajanja, a vjerojatnost njihovog nastupanja u planiranom vijeku trajanja je mala.

PODJELA: STALNA OPTEREENJA

a) Vlastita teina konstrukcije,b) Teina nadgradnje ukljuujui bilo koju stalnu oblogu ili

uvrenja,c) Sile od djelovanja pritiska tla, koje nastaju od teine tla,d) Deformacije uslijed naina izgradnje konstrukcije,e) Sile uslijed pritiska vode,f) Sile nastale uslijed slijeganja leajeva,g) Sile prednapinjanja.

PODJELA: PROMJENJIVA OPTEREENJA

a) Optereenja uslijed aktivnog i pasivnog koritenja objekta,

b) Pojedini dijelovi teine konstrukcije koji djeluju samo u pojedinim fazama izgradnje,

c) Montana optereenja,d) Optereenja vjetrom,e) Optereenja snijegom,f) Optereenja ledom,g) Posljedice promjenjive razine povrine vode, ako je to

potrebno,h) Promjena temperature,i) Optereenje valovima,

PODJELA: IZVANREDNA OPTEREENJA

a) Sudari,b) Eksplozije,c) Slijeganje i klizanje terena,d) Tornado,e) Potresi,f) Poar,g) Ekstremna erozija.

Korisna optereenja u zgradama:

7.06.0E - skladita ukljuujui knjiniceE

7.05.0D2 prostorije u robnim kuama i trgovinama na veliko, papirnicama

4.05.0D1 prostorije u trgovinamaD

4.05.0C5 prostorije za velika okupljanja ljudi, zgrade za javne priredbe, koncertne dvorane, portske dvorane s gledalitem, terase.

7.05.0C4 portske prostorije i prostori za igru npr. plesne dvorane, gimnastike dvorane, pozornice i sl.

4.05.0C3 prostorije bez prepreka za kretanje ljudi u muzejima, izlobenim prostorima, pristupi u javnim i administrativnim zgradama, hotelima i sl.

4.04.0C2 prostorije s nepominim stolcima u crkvama, kazalitima ili kinima, sobe za sastanke, dvorane za predavanja, ekaonice

4.03.0C1 prostorije sa stolovima u kolama, kavanama, restoranima, blagovaonicama, knjinicama, recepcijama

C

2.03.0- uredski prostoriB

2.04.0- balkoni

2.03.0- stubita

2.02.0- sobe

A

Qk (kN)EC1qk (kN/m2)

ProstorKategorija

OPTEREENJE SNIJEGOM HRN ENV 1991-2-3

Optereenje snijegom ovisno o razmjetaju:

a) Optereenja snijegom na krovovima,

b) Snijeg to visi preko ruba krova,

c) Optereenja snijegom na snjegobranima i zaprekama,

d) Optereenja snijegom na mostovima.

a) OPTEREENJE SNIJEGOM NA KROVOVIMA

Optereenje snijegom na krovu (po tlocrtnoj povrini krova) odreuje se iz:

2i e t ks = C C s kN / m

- toplinski koeficijent koji obino ima vrijednost 1.0tC

- koeficijent oblika za optereenje snijegom (ovisi o obliku krova, ali i o moguem rasporedu snijega po izloenim plohama)

i

- karakteristina vrijednost optereenja na tlu u kN/m2 (statistika obrada, projektantima ponuene vrijednosti optereenja po zonama, na koje je u tom smislu podijeljena drava na koju se proraun odnosi)

ks

- koeficijent izloenosti koji obino ima vrijednost 1.0eC

b) SNIJEG TO VISI PREKO RUBA KROVA

Optereenje snijego to visi po metru duljine krova izraunava se iz:

[ ]2 2e i ks = k s / kN / m

- prostorna teina snijega ija se proraunska vrijednost usvaja kao 3 kN/m3

- koeficijent oblika za optereenje snijegom primjeren krovui- karakteristina vrijednost optereenja na tluks

- koeficijent kojim se uzima nepravilan oblik snijega i koji iznosi od 0.0 do 2.5 ovisno o klimi i gradivu pokrova

k

c) OPTEREENJA SNIJEGOM NA SNJEGOBRANIMA I ZAPREKAMA

Optereenje djeluje na snjegobranima i zaprekama, a izraunava se iz:

[ ]s i kF = s bsin kN / m

- nagib krova, mjeren od horizontale []

- sila od klizanja mase snijega, u smjeru klizanja po jedinici duljinesF

- karakteristina vrijednost optereenja na tluks- tlocrtna udaljenost od snjegobrana ili zapreke do sljemena [m]b

- koeficijent oblika za optereenje snijegom primjeren krovui

d) OPTEREENJA SNIJEGOM NA MOSTOVIMA

Optereenje snijegom za natkrivene mostove odreuje se postupkom jednakim onom za zgrade.

Za pokretne mostove nesimetrina se raspodjela mora odrediti u projektnim zadacima.

Kad to zahtijevaju klimatski uvjeti i trajanje graenja, optereenje snijegom za provjeru statike nosivosti (stabilnosti).

OPTEREENJE VJETROM HRN ENV 1991-2-4

Odreivanje optereenja vjetrom mogue je uz pomo 2 metode:

a) jednostavna metoda kvazistatika metoda, za konstrukcije neosjetljive na dinamiko djelovanje i uinak vjetra

b) detaljna metoda za konstrukcije osjetljive na dinamiko djelovanje i uinak vjetra.

a) JEDNOSTAVNA METODA

Optereenje vjetrom je kvazistatiki pritisak koji djeluje okomito na povrinu graevine (i tangencijalno kao sila trenja niz povrinu objekta)

Pritisak vjetra na vanjske povrine we, te pritisak vjetra na unutarnje povrine wirauna se po izrazima:

( ) 2e ref e e pew = q c z c kN / m ( ) 2i ref e i piw = q c z c kN / m

- referentni pritisak srednje brzine vjetrarefq

- koeficijent izloenosti kojim se uzimaju u obzir neravnine terena( ) ( )e e e ic z ; c z- referentna visinae iz ; z- vanjski i unutarnji koeficijent pritiskap e pic ; c

Referentni pritisak srednje brzine vjetra odreuje se izrazom:

2 2ref refq v kN / m2

=

- referentna brzina vjetrarefv- gustoa zraka

Referentna brzina vjetra dana je izrazom:

ref DIR TEM ALT ref ,0v c c c v=

- koeficijent smjera vjetraDIRc- koeficijent ovisan o godinjem dobuTEMc- koeficijent nadmorske visineALTc- osnovna referentna brzina vjetraref,0v

Sveuilite u Splitu, Graevinsko-arhitektonski fakultet

Hvala na panji.

w w w . g r a d s t . h r