55867060 Oznacavanje Celika i Osnove Proracuna

Metalne konstrukcije 1 P3-1


Oznaavanje elika

Oznaavanje elika je visoko standardizovano.

Usvojen je Evropski sistem oznaavanja.

JUS EN 10027-1:2003 Sistem za oznaavanje elika Deo 1: Oznaavanje, osnovne oznake;

JUS EN 10027-2:2003 Sistem za oznaavanje elika Deo 2: Brojani sistem;

JUS CR 10260:2003 Sistem za oznaavanje elika Dodatneoznake;


Novi sistem za oznaavanje elika

G Liveni elici S Konstrukcioni elici

Mehanike karakteristike Energija loma prilikom udara (Charpy)

Temp oC 27J 40J 60J20 JR KR LR

0 J0 K0 L0

-20 J2 K2 L2

-30 J3 K3 L3

-40 J4 K4 L4

-50 J5 K5 L5

-60 J6 K6 L6

Granica razvlaenja u MPa

Fizike karakteristike / grupa 1(Stanje isporuke)G1 NeumirenG2 UmirenG3 Uslovi isporuke opcionoG4 Uslovi isporuke po izboru proizvoaaM Termomehaniko valjanje N Normalizovano valjanje

Specijalni zahteviZ15 min 15% redukcije povrineZ25 min 25% redukcije povrineZ35 min 35% redukcije povrine

Fizike karakteristike / grupa 2L Za niske temperatureM Termomehaniko oblikovanjeN Normalizovani valjaniO Za ofor konstrukcijeW Otporni na atmosferske uticaje

S 355 J2 G3 + Z35Dodatna oznaka 1 Dodatna oznaka 2Osnovna oznaka Dopunska oznaka


Slovni simbol osnovne oznake kodspecifinih elika

G za liveni elikS za konstrukcioni elik (S235, S275, S355 ...)B za betonske elike (B500 ...)P za elik za opremu pod pritiskom (P265, P355 ...)E za elik za mehanike konstrukcije (E295, ...)Y za elik za prednaprezanje betona (Y1770 ...)

Za eline konstrukcije u graevinarstvi koriste se pretenokonstrukcioni elici (nelegirani, niskougljenini elici).


Veze starih i novih oznaka optihkonstrukcionih elika

Novi sistem oznaavanja elika

Oznake prema JUS EN 10027-1

Oznake prema JUS EN 10027-2

Stari sistem oznaavanja elika prema JUS C.B0.002:1986

S 185 1.0035 0130 S 235 JR 1.0037 0370 S 235 JRG1 1.0036 0371 S 235 JRG2 1.0038 0361 S 235 J0 1.0114 0362 S 235 J2G3 1.0116 0363 S 275 JR 1.0044 0451 S 275 J0 1.0143 0452 S 275 J2G3 1.0144 0453 S 355 JR 1.0045 0561 S 355 J0 1.0553 0562 S 355 J2G3 1.0570 0563


Tehniki uslovi isporuke proizvoda

Obraeni su u standardu JUS EN 10025: Toplovaljani proizvodi od nelegiranih konstrukcionihelika Tehniki zahtevi za isporuku

U ovom standardu se definiu: vrsta elika (mehanike karakeristike, hemijski sastav), kvalitet elika (ilavost na krti lom - energija loma na

odgrovarajuoj temperaturi), nain dezoksidacije i stanje isporuke.


Mehanike karakteristike optih konstrukcionih elika


Hemijski sastav elika


Izbor vrste i kvaliteta elika kao osnovnogmaterijala za noseu konstrukciju

Zavisi od vie faktora: vrste i znaaja konstrukcije, intenziteta i prirode optereenja, oblikovanja konstrukcije i njenih detalja, minimalne radne temperature, ekonomskih pokazatelja.

Parametri koji utiu na izbor kvaliteta osnovnog materijala:

otpornost na krti lom i zamor materijala

otpornost na lamelarno cepanje.


Tehnika regulativa za izbor kvaliteta elika

JUS U.E7.010/1988: Izbor osnovnog elinogmaterijala U koliziji sa novosvojenimstandardom za oznaavanje elika

Evrokod 3 Deo 1-10: Izbor osnovnog materijalau pogledu otpornosti na krti lom i lamelarnocepanje Nije jo uvek usvojena definitivnaverzija


Maksimalna debljina elementa tz obzirom na krti lomReferentna temperatura TEd [C] arpijeva

energija CVN 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 10 0 -10 -20 -30 -40 -50

Kva

litet

e

lika

Pod

-kv

alite

t e

lika

T [C] Jmin Ed = 0,75 fy (t) Ed = 0,50 fy (t) Ed = 0,25 fy (t)

JR 20 27 60 50 40 35 30 25 20 90 75 65 55 45 40 35 135 115 100 85 75 65 60 JO 0 27 90 75 60 50 40 35 30 125 105 90 75 65 55 45 175 155 135 115 100 85 75

S235

J2 -20 27 125 105 90 75 60 50 40 170 145 125 105 90 75 65 200 200 175 155 135 115 100 JR 20 27 55 45 35 30 25 20 15 80 70 55 50 40 35 30 125 110 95 80 70 60 55 JO 0 27 75 65 55 45 35 30 25 115 95 80 70 55 50 40 165 145 125 110 95 80 70 J2 -20 27 110 95 75 65 55 45 35 155 130 115 95 80 70 55 200 190 165 145 125 110 95

M,N -20 40 135 110 95 75 65 55 45 180 155 130 115 95 80 70 200 200 190 165 145 125 110

S275

ML,NL -50 27 185 160 135 110 95 75 65 200 200 180 155 130 115 95 230 200 200 200 190 165 145JR 20 27 40 35 25 20 15 15 10 65 55 45 40 30 25 25 110 95 80 70 60 55 45 JO 0 27 60 50 40 35 25 20 15 95 80 65 55 45 40 30 150 130 110 95 80 70 60 J2 -20 27 90 75 60 50 40 35 25 135 110 95 80 65 55 45 200 175 150 130 110 95 80

K2,M,N -20 40 110 90 75 60 50 40 35 155 135 110 95 80 65 55 200 200 175 150 130 110 95

S355

ML,NL -50 27 155 130 110 90 75 60 50 200 180 155 135 110 95 80 210 200 200 200 175 150 130 M,N -20 40 95 80 65 55 45 35 30 140 120 100 85 70 60 50 200 185 160 140 120 100 85 S420

ML,NL -50 27 135 115 95 80 65 55 45 190 165 140 120 100 85 70 200 200 200 185 160 140 120Q -20 30 70 60 50 40 30 25 20 110 95 75 65 55 45 35 175 155 130 115 95 80 70

M,N -20 40 90 70 60 50 40 30 25 130 110 95 75 65 55 45 200 175 155 130 115 95 80 QL -40 30 105 90 70 60 50 40 30 155 130 110 95 75 65 55 200 200 175 155 130 115 95

ML,NL -50 27 125 105 90 70 60 50 40 180 155 130 110 95 75 65 200 200 200 175 155 130 115

S460

QL1 -60 30 150 125 105 90 70 60 50 200 180 155 130 110 95 75 215 200 200 200 175 155 130Q 0 40 40 30 25 20 15 10 10 65 55 45 35 30 20 20 120 100 85 75 60 50 45 Q -20 30 50 40 30 25 20 15 10 80 65 55 45 35 30 20 140 120 100 85 75 60 50 QL -20 40 60 50 40 30 25 20 15 95 80 65 55 45 35 30 165 140 120 100 85 75 60 QL -40 30 75 60 50 40 30 25 20 115 95 80 65 55 45 35 190 165 140 120 100 85 75 QL1 -40 40 90 75 60 50 40 30 25 135 115 95 80 65 55 45 200 190 165 140 120 100 85

S690

QL1 -60 30 110 90 75 60 50 40 30 160 135 115 95 80 65 55 200 200 190 165 140 120 100


Izbor kvalieta materijala u pogledu lamelarnog cepanja

Parametar Z zavisi od: debljine avova, oblika i poloaja avova, efekata debljine avova...

Potrebna vrednost Z Zgrade Mostovi

Seizmiko optereenje

30 Z25 Z35 Z45

dcba ZZZZZ +++=


Osnove prorauna elinih konstrukcija

Osnovni kriterijum je pouzdanost koja se ogleda kroz: sigurnost konstrukcija sa odgovarajuim stepenom

sigurnosti mora da bude sposobna da prihvati sva optereenjakoja e se javiti tokom njenog veka (kontrola napona, stabilnosti,...);

funkcionalost konstrukcija mora da omogui normalnofunkcionisanje objekta shodno njegovoj nameni (kontroladeformacija i vibracija);

trajnost - faktori od uticaja su izbor i kvalitet materijala, kvalitet izvoakih radova, konstrukcijsko oblikovanje, nivoodravanja objekta (korozija, zamor matrijala,)


Metode prorauna

Prema teoriji doputenih napona deterministiki pristup; zastupljen u domaim propisima;Prema teoriji graniih stanja poluprobabilistiki pristup; zastupljen u veini savremenih propisa (Evrokod);


Proraun prema teoriji doputenih napona

Standardom se definiu (propisuju) odreeni sluajevi(kombinacije) optereenja i odgovarjui doputeni naponikoji ne smeju biti prekoraeni!

Kriterijum za iscrpljenje nosivosti je dostizanje granicerazvlaenja (fy).

Doputeni naponi se odreuju (determiniu) na osnovujedinstvenih koeficijenata sigurnosti () kojima se deli napon na granici razvlaenja (fy).

Zasniva se na Teoriji elastinosti i u pogledu proraunauticaja u elementima konstrukcije (globalna analiza) i u pogledu dimenzionisanja preseka i elemenata (lokalnaanaliza).

Pored kontrole napona obavezna je i kontrola deformacija.


Sluajevi optereenja

I sluaj optereenja osnovno optereenje(sopstvena teina, stalno optereenje, sneg, korisno optereenje, saobraajno optereenje,...)

II sluaj optereenja osnovno + dopunskooptereenje (dopunska optereenja su: vetar, temperatura, sile koenja, boni udari,...)

III sluaj optereenja osnovno + dopunsko + izuzetno optereenje (izuzetna optereenja su: udar vozila, seizmiki uticaju, poar...)


Koeficijenti sigurnosti

Sluaj optereenja Koeficijent sigurnosti 1 I sluaj optereenja (osnovno) I = 1,50 2 II sluaj optereenja (osnovno+dopunsko) II = 1,33 3 III sluaj optereenja (osnovno+dopunsko+izuzetno) III = 1,20

I sluaj optereenja II sluaj optereenja III sluaj optereenja Oznaka elika dop dop dop dop dop dop S235 160 90 180 100 200 115 S275 185 105 205 120 235 130 S355 240 140 265 155 300 175

Doputeni naponi [MPa]


dop maxdop max

dop max

Optere}enja:- stalno (G)- korisno (P)- sneg (S)- vetar (W)- temperatura (T)- seizmika (E)

Prora~unski model

elementimakonstrukcije

Sile u presecima:N, Vy, Vz, My, Mz, Mt

Deformacije:u, v, w, ...

Prora~un napona:, , uKontrolanapona

Kontroladeformacija

Dopu{teninaponi

Uticaji u

Koeficijentsigurnosti

Osnovnimaterijal

Dopu{tenedeformacije

Analiza optere}enja

KombinacijeGeometrijski

podaci


Poluprobabilistiki koncept prorauna

Stohastika priroda glavnih parametara za proraun(dejstva, svojstva materijala, geometrijski podaci);

Sluajno promenljive veliine se uvode u proraun prekoodgovarajue krive raspodele;

Proverava se da li je postignut zahtevani stepen sigurnosti; Pojednostavljenje Gausova kriva raspodele usvojena za

sve sluajne promenljive; Svi parametri od uticaja (npr. optereenja, nosivost,...) se

uvode u proraun preko karakteristinih vrednosti; Ovakav pristup se naziva poluprobabilistiki koncept

prorauna;


Teorija graninih stanja

Konstrukcija treba sa prihvatljivom verovatnoom daostane pogodna za upotrebu za koju je namenjena;

Stepen verovatnoe kojim se garantuje sigurnosti zavisiod posledica koje lom konstrukcije moe da prouzrokuje;

Uvodi se u proraun i postelastina (plastina) nosivostelika;

Posebni parcijalni koeficijenti sigurnosti za dejstva i nosivost;

Granina stanja se dele na granina stanja nosivosti(ULS) i granina stanja upotrebljivosti (SLS);


Metode analizeProraun statikih

uticaja (globalna analiza)

Proraun nosivosti poprenog preseka (lokalna analiza)

elastina analiza elastina analiza elastina analiza plastina analiza plastina analiza plastina analiza

Proraun presenih sila Proraun nosivosti

Elas

tian

Plas

tian


Granina stanja nosivosti

Gubitak statike ravnotee konstrukcije kaokrutog tela,

Lom konstrukcije ili njenog dela usledprekoraenja nosivosti poprenog preseka, iliveze,

Gubitak stabilnosti elementa ili konstrukcije kaoceline usled efekata drugog reda,

Prelazak sistema u potpuni ili deliminimehanizam formiranjem plastinih zglobova, i

Zamor materijala.


Granina stanja upotrebljivosti

Vezana su za funkcionalnost objekta;Uglavnom se odnose na: deformacije konstrukcije ili njenog dela (elementa); vibracije

Vrednosti doputenih deformacija zavise od namenekonstrukcije, odnosno posmatranog elementa;

Pod deformacijama prvenstveno se misli na ugibe (kodnosaa), horizontalna pomeranja (kod stubova) i obrtanja.

Parcijalni koeficijenti sigurnosti se razlikuju za ULS i SLS.


Karakteristine vrednosti

Odreuju se na osnovu Gausove krive raspodele; Za karakteristine vrednosti dejstava na konstrukciju usvajaju

se 95% fraktili; Za karakteristine vrednosti nosivosti usvajaju se 5% fraktili;


Funkcija ponaanja g i indeks sigurnosti

g = R - E

22ER

ER

g

g xxx

+==g > 0 pouzdana konstrukcija

g < 0 otkaz (lom) konstrukcije

x

x x xx

konstrukcije pouzdanaOtkaz Konstrukcija je

x

( )x ( )x

( )x g

E gR

E E R R

g

g g

E

R

g


Globalni i normirani koeficijenti sigurnosti

k

k

ER=

E

R

xx=0

Normirani

Globalni

x x

x x

R= =

R E

E

95% 5%

( )x

xE R

R E

k

k

k

k

0

R

( )x E

( )x R

( )x ( )x ( )x ( )x

( )x E( )x ( )x E( )x E( )x E


Parcijalni koeficijenti sigurnosti

Nepouzdanost reprezentativnih vrednosti dejstava(Uncertainty in representative values of actions)

Nepouzdanost modela dejstava i uticaja od dejstava(Model uncertainty in actions and action effects)

Nepouzdanost modela nosivosti konstrukcije(Model uncertainty in structural resistance)

Nepouzdanost svojstava materijala(Uncertainty in material properties)

f

Sd

Rd

m

F

M

MF =


Osnove prorauna prema Evrokodu

Proraunske situacije:

Stalne i povremene

Incidentne

Seizmike

Karakteristine vrednosti stalnih (Gk) i promenljivih (Qk) dejstava

Reprezentativne vrednosti promenljivih dejstava:

vrednosti za kombinovanje 0 Qk este vrednosti 1 Qk kvazistalne vrednosti 2 Qk


Kombinacije dejstava za ULS

ikii

iQkQjkj

jG QQG ,,,,,,, ++ >

01

11

iki

ikdj

jk QQAG ,,,,, +++>1

2111

iki

iEkIj

jk QAG ,,, ++ 1

2

Stalne i prolazne

Incidentne

Seizmike


Za stalne i prolazne proraunske situacije

Gj,sup = 1,35Gj,inf = 1,00Q,1 = 1,50 (kada je nepovoljno) Q,1 = 0 (kada je povoljno)Q,i = 1,50 (kada je nepovoljno) Q,i = 0 (kada je povoljno)

Q,i 0,iQk,iQ,1Qk,1Gj,infGkj,infGj,supGkj,sup

ostalaglavno (ako

postoji) povoljnanepovoljna

Ostala promenljiva dejstvaDominantno

promenljivo dejstvo1)

Stalna dejstvaStalne i prolazne proraunske

situacije

Promenljiva dejstva su: - korisno optereenje, - sneg, - vetar i - temperatura.


Za incidentne proraunske situacije

1) Za sluaj incidentnih proraunskih situacija, glavno promenljivo dejstvo, moe da bude uzeto sa svojom estom vrednou, ili, kao u seizmikim kombinacijama dejstava, sa svojom kvazistalnom vrednou.

2,i Qk,iAEd ili AEkGkj,infGkj,supSeizmika 2,i Qk,i(1,1 ili 2,1) Qk,1AdGkj,infGkj,supIncidentna1)

ostalaglavno (ako postoji) povoljnanepovoljna

Ostala promenljiva dejstva Dominantno incidentno

ili seizmiko dejstvo

Stalna dejstva Proraunska

situacija


Koeficijenti za reprezentativne vrednosti0, 1 i 2

Dejstva 0 1 2 Kategorija A: Prostorije za boravak i stanovanje 0,7 0,5 0,3 Kategorija B: Kancelarije 0,7 0,5 0,3 Kategorija C: Prostorije za okupljanje ljudi 0,7 0,7 0,6 Kategorija D: Trgovake prostorije 0,7 0,7 0,6 K

oris

na

opte

ree

nja

Kategorija E: Prostorije za skladitenje 1,0 0,9 0,8 Kategorija F: Vozila teine 30 kN 0,7 0,7 0,6 Kategorija G: Vozila teine >30 kN, ali 160 kN 0,7 0,5 0,3

Saob

raa

jna

opte

ree

nja

Kategorija H: Krovovi 0,0 0,0 0,0 Optereenja od snega h>1000 m.n.m h


Kombinacije dejstava za SLS

iki

ikj

jk QQG ,,,, ++ >1

01

iki

ikj

jk QQG ,,,,, ++ >1

2111

iki

ij

jk QG ,,, + 1

2

Karakteristinakombinacija:

esta kombinacija:

Kvazistalna kombinacija:


Kontrole graninih stanja

Granina stanja nosivosti

Mkddiki

jQkQjkj

jG RREQQG /,,,,,, ==++ >1

11

Granina stanja upotrebljivosti

dserd CE ,


dserd CE ,

dd RE

Dejstva:- stalno (Gk)- korisno (Pk)- sneg (Sk)- vetar (Wk)- temperatura (Tk)- seizmika (Ek)

Prora~unski model

elementimakonstrukcije

Sile u presecima:N, Vy, Vz, My, Mz, Mt

Deformacije:u, v, w, ...

Parcijalni koeficijenti

Kontrolanosivosti

Kontroladeformacija

Uticaji u

Prora~unnosivosti - Rd

Osnovnimaterijal

Dopu{tenedeformacije

Analiza optere}enja

Karakteristi~nevrednosti

sigurnosti

Parcijalni koeficijentisigurnosti

Koeficijentsigurnosti

Prora~unske vrednostidejstava - Ed

Parcijalni koeficijentisigurnosti

Geometrijskipodaci


Oznaavanje

Indeksi:

f (flange) - noica

w (web) - rebro

Documents

55867060 Oznacavanje Celika i Osnove Proracuna