Upload
dwaewfe
View
401
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Predavanja. Metalne konstrukcije 2
Citation preview
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcija II 1
MetalneMetalnekonstrukcijekonstrukcijeIIII
2011. / 2012.2011. / 2012.
Tema 3Tema 3
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 2
SADRAJ PREDAVANJA
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 3
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA Krovni pokriva Sekundarna krovna konstrukcija (ronjae, krovni spregovi) Glavna nosea konstrukcija
STUBOVI / ZIDOVI
PROSTORNA UKRUENJA / SPREGOVI
TEMELJI
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 4
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA
Krovni pokriva
Funkcija: zatita objekta od atmosferskih uticaja, prijem optereenja (sneg, vetar, sluajna opt.) i njihovo prenoenje na noseu konstukciju
Osobine: nosivost, vodonepropustljivost, nezapaljivost, postojanost na atmosferske uticaje, termoizolacija, mala teina, jednostavna ugradnja, estetika
Nagibi krovnih povrina: uslovljeni odvodnjavanjem, zavise od klimata i tipa pokrivaa
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 5
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
P O K R I V A Teina [kN/m2]
kose povrineMin. nagib
[]Max. nagib
[]Obino []
Plastine i Al- folije, bitumenski premazi 0,02-0,04 0,6 90 1-4Krovna lepenka 2 sloja + 2 premaza na daanoj podlozi 0,40 6 18 8-10
Ravni lim na daanoj podlozi elini(elini pocinkovani, Al-, bakarni, olovni) 0,35-0,40
Profilisani lim, elini pocinkovani 0,06-0,12 6 90 12-18Profilisani lim, Al- 0,03-0,05 6 90 12-18Profilisani sendvi lim sa termoizolacijom 0,15-0,25 6 90 12-18eramida na letvama 1,10 22 90 20-40Presovani crep na letvama 0,65 22 90 25-45Ravan crep, duplo pokrivanje 1,00 30 90 35-45indra na letvama 0,30 33 90 40-50
KROVNA KONSTRUKCIJAKrovni pokriva - karakteristike
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 6
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA - krovni pokriva Vertikalna optereenja: Sneg (prema Propisima) Radnici (Koncentrisana sila P=1 kN na najnepovoljnijem mestu) Sopstvena teina pokrivaa (iz Propisa ili kataloga)
Horizontalna optereenja: Vetar - razlae se na dve komponente: s
tangencijalno na krov (zanemarljivo) i upravno na krov (pritisak ili sisanje)
Dimenzionisanje: w Proraun (otpornost materijala) Ili prema podacima proizvoaa gp
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 7
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Krovni pokriva
Dimenzionisanje prema podacima proizvoaa
Primer: nosivost lima (p) u finkciji raspona (l)
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 8
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA Krovni pokriva
Direktno oslanjanje krovnog pokrivaa na glavne nosae(bez ronjaa) ema prenoenja optereenja
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 9
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJAKrovni pokriva
Oslanjanje krovnog pokrivaa na ronjae i oslanjanje ronjaa na glavne nosae ema prenoenja optereenja
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 10
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Krovni pokriva Veza krovnog pokrivaa za ronjae primer veze sendvi lima pomou
samoreznih zavrtnjeva u slemenu
1. Slemnjak 2. Unutranja maska 3. Maska panela 4. Termoizolacija 5. Ispuna profila 6, 7. Zaptivna traka 8, 11. Samorezni
zavrtanj
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 11
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA
Ronjae
Funkcija: 1. prijem opt. od krovnog pokrivaa i prenoenje na glavne nosae2. ukruivanje gornjeg pojasa glavnog nosaa spreavanje izvijanja
Globalni poloaj: paralelno podunoj osi objekta, upravno na nagib krova
Razmak ronjaa (jednak rasponu pokrivaa): = 1,5...2,5...3...5 m
Raspon (jednak razmaku glavnih nosaa): l = 4...6...10...12...18 m
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 12
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA - Ronjae
Nagib ronjaa:upravno naravan krova(ee) ili vertikalno
/ = cos
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 13
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Varijanta postavljanja ronjaa: u visini donjeg pojasa glavnih nosaa
Mogue krovno osvetljenje hale
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 14
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA
Ronjae
Mogua je konstrukcija i bez ronjaa, krovni pokriva se tada oslanja direktno na glavne nosae
Naprezanje ronjaa je po pravilu koso savijanje
Dodatno naprezanje ronjaa je na pritisak / zatezanje kada su deo krovnog sprega
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 15
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA - Ronjae Statiki sistemi Prosta greda
Kontinualna greda
Gerberova greda
Prosta gredasa kosnicima
Prosta gredasa zategom
Reetka, R-nosa
L 6 m
L 9 m
L 9 m
L 10m
L 12 m
L 18 m
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 16
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Profili
Puni valjani (I ili [)
Zatvoreni profili formiranizavarivanjem od valjanih U profila
Zatvoreni profili toplo valjani ilihladno oblikovani pravougaoni
Otvoreni profili hladno oblikovani
Puni valjani (L, [, T...) zareetkaste ronjae
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 17
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA
Ronjae
Geometrija:
Nagib krovne ravni: [] Horizontalni razmak ronjaa: [m] Kosi razmak ronjaa: = / cos [m]
Optereenje Prostiranje Projekcija Oznaka J.M.Sopstvena teina ronjae* Povrinsko osnova krova gr 0,1 kN/m2Teina krovnog pokrivaa Povrinsko kosa povrina krova gp kN/m2Sneg Povrinsko osnova krova s kN/m2Vetar Povrinsko kosa povrina krova w kN/m2
w
s
gp
gr
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 18
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Optereenje na 1 m ronjae:
Sopstvena teina ronjae: gr = gr* [kN/m] Teina krovnog pokrivaa: gp = gp* [kN/m] Sneg: s = s * [kN/m] Vetar: w = w * [kN/m]
w
s
gp
gr
Optereenje Prostiranje Projekcija Oznaka J.M.Sopstvena teina ronjae* Povrinsko osnova krova gr 0,1 kN/m2Teina krovnog pokrivaa Povrinsko kosa povrina krova gp kN/m2Sneg Povrinsko osnova krova s kN/m2Vetar Povrinsko kosa povrina krova w kN/m2
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 19
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Opt. upravno na krovnu ravan [kN/m] :
q(x) = ((gp/cos ) + gr + s)) * * cos + [ w * / cos ]II
Opt. paralelno krovnoj ravni [kN/m]: q(y) = ((gp/cos ) + gr + s)) * * sin Max. normalni napon pri kosom savijanju: max = Mx / Wx + My / Wy doz q(x) = opt. koje izaziva
moment savijanja oko x-ose (Mx)
q(y) = opt. koje izazivamoment savijanja oko y-ose (My)
= / cos
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 20
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
= / cos
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 21
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Ronjae sistema pune proste grede primenjive su za raspone 4-6 m Prekidaju se iznad svakog oslonca - vezaa
Momenti savijanja ronjae(q = const., l = const.):
Mx = qx * l2 / 8 = 0,125 * qx * l2
My = qy * l2 / 8 = 0,125 * qy * l2
Ugibi ronjae(q = const., l = const.):
f = 5ql4 / 384EI = 0,013 * l4 / EI
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 22
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Ronjaasistemaproste gredenamontiranana glavni nosau predmontai
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 23
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Zakrivljeneronjae
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 24
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Ronjae sistema pune kontinualne grede - primena za raspone 6-9 m
Dimenzionisanje prema teoriji plastinosti
Momenti savijanja ronjae (q = const., l = const.): Krajnja polja: Me = ql2 / 11 Srednja polja: Mi = ql2 / 16
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 25
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda - presene sile prema teoriji elastinosti:
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 26
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Puna kontinualna greda - ugibi prema teoriji elastinosti(q = const., l = const.):
Krajnja polja: u = 0,007 * l4 / EI
Srednja polja: u = 0,003 * l4 / EI
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 27
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda Ronjaa se moe dimenzionisati prema momentu savijanja iz srednjeg
polja (manja vrednost), a onda se u krajnjem polju ojaa za razliku momenta, ali tako da ukupna visina ronjae ostane ista kao ona u srednjim poljima
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 28
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda Ojaanje: zavarivanjem okruglog ili pljoteg elika, [ profila, ugaonika i sl.
Racionalni preseci ronjaa - HOP [ profili sa variranjem debljine (h=const.)
[160x80x3 [160x80x4 [160x80x5 [160x80x6 Wx = 46,79 cm3 Wx = 61,04 cm3 Wx = 74,65 cm3 Wx = 87,62 cm3 Wy = 10,21 cm3 Wy = 13,44 cm3 Wy = 16,59 cm3 Wy = 19,66 cm3
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 29
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Puna kontinualna greda
Nastavljanje ronjaa vri se u blizini svakog ili svakog drugog oslonca
Montani nastavak je obino 0,15-0,20 L od oslonca(blizu nulte momentne take)
Montani nastavak se dimenzionie prema momentu savijanja:M= qli2 / 32 (li = raspon srednjeg polja)
Konstruisanje nastavka: Pomou podvezica Pomou eonih ploa
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 30
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda Konstruisanje nastavka pomou eonih ploa praktini primer
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 31
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda Veza ronjae za glavni nosa pomou podvezica od profila identinog kao
ronjaa praktini primer Podvezica je zavarena za glavni nosa i istovremeno slui kao ojaanje
preseka nad osloncem
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 32
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda - savremeni sistemi ronjaa od HOP profila
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 33
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Puna kontinualna greda - savremeni sistemi ronjaa od HOP profila
Udeo teine ronjaa u konstrukciji hale je 10-20 %, pa je optimizacija teine ronjaa od velikog znaaja
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 34
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Reetkaste ronjae - za raspone vee od 8 m (znatno lake od punih)
Najlake - "R-ronjae" sa ispunom od okruglog elika (rasponi L = 8-15 m)
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 35
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Reetkasti nosa - za raspone L = 10-18 m
Statiki sistem: prosta greda ili greda sa kosnicima Statika visina zavisi od raspona i optereenja: h = L/10 - L/14
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 36
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Primena zatega i oveenih ronjaa Cilj: smanjiti moment savijanja oko slabije ose Reenje: smanjenje raspona ronjae u ravni krova postavljanjem zatega Ronjaa postaje kontinualni nosa za savijanje oko slabije ose (lx ly)
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 37
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Raspored zatega u osnovi
Veza za slemenjau horizontalna komponentasile u zatezi se potire, a vertikalna dopunskioptereuje slemenjau
Veza za glavni nosa nema dopunskogoptereenja slemenjae
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 38
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA
KROVNA KONSTRUKCIJA
Ronjae
Uravnoteenje horizontalnekomponente iz zatege
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 39
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA RONJAE
Presene sile kod ronjae sistema proste grede i upotreba zatega u L / 3
Upravno na krovnu ravan (oko x-x ose)ronjaa je prosta greda
U ravni krova (oko y-y ose) ronjaa jekontinualna greda preko 3 polja
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 40
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Postavljanje zatega Veza povijene zatege za glavni nosa
od okruglog elika
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 41
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Veza krutih zatega za ronjau
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 42
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Prijem sila u krovnoj ravni upotrebom krutog krovnog pokrivaa a) krut krovni pokriva b) mek krovni pokriva
(durisol, siporeks, el. lim) (Al- lim / sendvi)
Venanica
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 43
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Konstruktivno oblikovanje venanica
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 44
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Veza ronjaa za glavni nosa - [ profili
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 45
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Veza ronjaa za glavni nosa I profili
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 46
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae Merodavni sluaj optereenja za dimenzionisanje
uporeuju se vrednosti optereenja qxII i qxI
I / II = 1,50 / 1,33 = 1,125
qxII / qxI > 1,125 merodavan II sluaj opt.qxII / qxI 1,125 merodavan I sluaj opt.
Direktno dimenzionisanje ronjae(potrebni otporni moment preseka pri savijanju oko obe ose):
Wx,pot = ( Mx + * My ) / doz gde je: = Wx / Wy, 8 (valjani I profili); 6 (valjani [ profili); 6,3 (valjani IPE profili)
Usvajanje odgovarajueg profila iz tablica: Wx Wx,pot
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 47
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Kontrola napona za usvojeni presek:
= Mx / Wx + My / Wy doz Kontrola ugiba za usvojeni presek:
f = ( fx2 + fy2 )0.5 fdoz Dozvoljeni ugibi: fdoz = l / 200 ... l / 300 (za pune krovne pokrivae)
fdoz = l / 500 (za providne krovne pokrivae)
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 48
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom metode konanih elemenata (MKE)i raunarskih programa
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 49
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Detalj ronjae nad osloncem MKE model
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 50
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Detalj ronjae nad osloncem MKE model
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 51
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Globalna statika analiza ronjae - naponi i deformacije
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 52
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Lokalna statika analiza ronjae nad osloncem - naponi i deformacije
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 53
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Lokalna statika analiza ronjae nad osloncem detalj ojaanja
Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije II 54
3. OSNOVNI ELEMENTI KONSTRUKCIJE HALA KROVNA KONSTRUKCIJA Ronjae
Proraun konstrukcije hale primenom MKE i raunarskih programa Lokalna statika analiza ronjae nad osloncem naponi u zavrtnjevima