SPREGNUTE

KONSTRUKCIJESpregnute veze

Spregnute veze

• Veza između spregnutog elementa i drugog spregnutog,

čeličnog, ili armirano-betonskog elementa, u kojoj se

armatura uzima u obzir pri proračunu nosivosti i krutosti

veze.

• Odredbe iz EN 1993-1-8, za veze H ili I preseka se

primenjuju

• Pojava prslina i tečenja u spojenim elementima se može

zanemariti

Dispozicija spregnute veze

• Pri konstruktivnom rešavanju spregnute veze treba

razmotriti sledeće:

• Dispoziciju stubova, podnih nosača i podvlaka

• Konstruktivni tip nosača: spregnuta greda, „slimfloor“ greda, čelični

gredni element

• Konstruktivni tip stuba: spregnuti stub, čelični stub, I poprečni

presek, sandučasti poprečni presek

• Orjentacija poprečnog preseka stuba

• Tip veze: momentna veza, zglobna veza

• Konstruktivno rešenje spregnute veze: veza sa čeonom pločom ili

bez čeone ploče

Tipovi spregnutih veza

• Jednostrana veza

• Dvostrana veza

• Veze sa kontaktnom upasovanom pločom

JEDNISTRANA VEZA DVOSTRANA VEZA

Tipovi spregnutih veza – Čeona ploča

ZAVARENE VEZE

BEZ UKRUĆENJA SA UKRUĆENJEM

Tipovi spregnutih veza

sa upasovanom pločom

Tipovi spregnutih veza

bez zavrtnjeva

Tipične spregnute veze

• Uticaji na mestu veze mogu se sračunati

• Primenom teorije elastičnosti

• Primenom teorije plastičnosti

Elastična globalna analiza

• Kada se rotaciona krutost Sj uzima kao Sj,ini/ u skladu sa

EN 1993-1-8, vrednost koeficijenta modifikacije krutosti

za spoj sa kontaktnom pločom iznosi 1,5.

• Pri određivanju konstrukcijskih svojstava spregnute veze,

red zategnutih šipki armature se može tretirati na sličan

način kao red zategnutih zavrtnjeva u čeličnoj vezi, pod

uslovom da se uzmu konstrukcijska svojstva armature

Analizirati faze građenja

• Faza izgradnje – beton nije izveden

• Faza II – Izvedena AB ploča

Nosivost

• Spregnute veze treba proračunati tako da imaju nosivost

na vertikalno smicanje u skladu sa relevantnim

odredbama iz EN 1993-1-8

• Proračunski moment nosivosti spregnute veze sa punim

smičućim spojem treba odrediti analogno odredbama za

čelične veze iz EN 1993-1-8, uzimajući u obzir doprinos

armature

• Nosivost komponenata treba odrediti prema EN 1993-1-8.

• Uticaj pojave prslina u betonu, uticaj sadejstva zategnutog

betona i deformacije smičućeg spoja treba uzeti u obzir

prilikom određivanja kapaciteta rotacije.

Nosivost komponenti

• Nosivost sledećih osnovnih komponenti veze određuje se

u skladu sa EN 1994-1

• zategnuta podužna čelična armatura;

• pritisnuta čelična kontaktna ploča.

• Nosivost komponenti treba odrediti na način prikazan u

EN 1993-1-8

• Nosivost rebara čeličnih preseka obloženih betonom u

skladu sa EN 1994

Zategnute komponemte veze

• Zategnuta armatura

• Zavrtnjevi opterećeni na zatezanje

• Čeona ploča i nožica stuba opterećeni na savijanje

• Smičući spoj u delu grede sa negativnim vrednostima

momenata savijanja

• Ostale komponente u skladu sa EN 1993-1-8

Primer spregnute veze

• Stub HEB 400

• Greda IPE 500

Primer spregnute veze

Ulazn

i po

daci - O

pterećen

je

Tower - 3D M

odel Builder 7.0 - x64 EditionRadim

pex - ww

w.radim

pex.rsRegistered to Gradjevinski fakultet u Beogradu

p=15.00

Opt. 1: stalno

p=12.00

Opt. 2: korisno

Statički p

roraču

n

Tower - 3D M

odel Builder 7.0 - x64 EditionRadim

pex - ww

w.radim

pex.rsRegistered to Gradjevinski fakultet u Beogradu

56.29 -56.29

-432.17

293.56 133.47

-319.60

Opt. 3: I+

II

Uticaji u gredi: m

ax M3=

293.56 / min M

3= -432.17 kN

m

18.76

-198.01

125.99

-63.37

116.63

Opt. 3: I+

II

Uticaji u gredi: m

ax T2=

125.99 / min T

2= -198.01 kN

Osnovni podaci

Zavrtnjevi i šavovi

Zona smicanja

Pritisnuto rebro stuba

Zategnuti zavrtnjevi

• Grupe zavrtnjeva

Nosivost veze u fazi montaže

Angažovanje zategnute armature

• Angažovanje zategnute armature zavisi od nosivosti

podužnog smičućeg spoja u delu grede sa negativnim

vrednostima momenata savijanja,

Zategnuta podužna armatura

• Efektivna širina betonskog pojasa treba da se odredi za

poprečni presek na mestu veze

• Treba pretpostaviti da je efektivna površina zategnute

podužne armature napregnuta do svoje proračunske

granice razvlačenja fsd

• Kada se javlja neuravnoteženo opterećenje, za proveru

unošenja sila iz betonske ploče u stub, koristi se model

rešetke

Neuravnoteženi momenti na mestu veze

ℎ𝑗

𝐹𝑐,𝑙,𝐸𝑑 =𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑

ℎ𝑗

𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑 =𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑

ℎ𝑗

∆𝐹𝑐,𝐸𝑑=𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑 −𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑

ℎ𝑗= 𝛽 ∙ 𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑

𝛽 =∆𝐹𝑐,𝐸𝑑𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑

= 1 −𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑

𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑

𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑 <𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑

Preporuke za konstruisanje

𝐹𝑐,𝑙,𝐸𝑑 <𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑

𝑒𝐿𝑏𝑐

= 0,7 − 2,5

𝑒𝑇𝑒𝐿

= 1,0 − 1,5

𝐴𝑠/2

𝐴𝑠/2

tan 𝛿 = 1,35𝑒𝑇𝑒𝐿

− 0,2

• AL- podužna armatura

• - funkcija razlike momenata sa jedne i druge strane

• hri – položaj armature

• AT – poprečna armatura iz sledećeg uslova

𝛽 = 1 −𝑀𝑙𝑜𝑤ℎ𝑟1𝑀ℎ𝑖𝑔ℎℎ𝑟2

𝐹𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒 < 1,1 ∙ (0,85𝑓𝑐𝑘/𝛾𝑐) ∙ 𝑏𝑐 ∙ 𝑑𝑒𝑓𝑓

• Za jednostrane veze koje se proračunavaju kao

spregnute, efektivna zategnuta podužna armatura ploče

treba da se ankeruje izvan raspona grede u dovoljnoj

meri, da bi se omogućilo dostizanje proračunske nosivosti

na zatezanje

Pritisnuta čelična kontaktna ploča

Rebro stuba izloženo poprečnom pritisku

• Kada je visina ili širina kontaktne ploče veća od

odgovarajuće dimenzije pritisnute nožice čeličnog

preseka, efektivna dimenzija treba da se odredi uz

pretpostavku da se napon kroz kontaktnu ploču

rasprostire pod uglom od 450.

• Treba pretpostaviti da efektivna površina pritisnute

kontaktne ploče može biti napregnuta do svoje

proračunske granice razvlačenja fyd

• Za vezu sa kontaktnom pločom, efektivna širina rebra

stuba pri pritisku beff,c,wc treba da se odredi uz

pretpostavku da se napon rasprostire kroz kontaktnu

ploču pod uglom od 45o

Armirane komponente - Smičuće polje rebra stuba

• Kada je rebro čeličnog preseka stuba obloženo betonom,

proračunska nosivost rebra na smicanje, određena u

skladu sa EN 1993-1-8 može da se poveća uzimanjem u

obzir obloge betona

sinfA,V cdcRd,c,wp 850=

( )( ) costhtb,A fwcc 280 −−=

( ) z/tharctan f2−=

• Koeficijent redukcije kojim se uzima u obzir uticaj

podužnog pritiska u stubu na proračunsku nosivost rebra

stuba na smicanje, određuje se kao:

• NEd proračunska vrednost aksijalne sile pritiska u stubu

• Npl,Rdproračunska plastična nosivost poprečnog preseka

stuba

1121550 ,N

N,

Rd,pl

Ed

+=

Krak sila Tip spoja

Centar pritiska

Krak sila Raspodela sila

(a) Zavareni spoj

U sredini debljine pritisnute nožice

z = h - tfb h visina grede, tfb debljia nožice grede.

(b) Spoj sa ugaonicima na nožicama

U sredini debljine kraka ugaonika na pritisnutoj nožici

Rastojanje od centra pritiska do težišta reda zavrtnjeva u zoni zatezanja

(c) Čeona ploča bez prepusta i jednim aktivnim redom zavrtnjeva u zoni zatezanja

U sredini debljine pritisnute nožice

Rastojanje od centra pritiska do težišta reda zavrtnjeva u zoni zatezanja

Rebro stuba izloženo poprečnom pritisku

• Kada je rebro čeličnog preseka stuba obloženo betonom,

proračunska nosivost rebra stuba na pritisak, određena u

skladu sa EN 1993-1-8, može da se poveća uzimajući u

obzir oblogu od betona

• com,c,Ed podužni napon pritiska u betonskoj oblozi

usled proračunske aksijalne sile NEd

( ) cdwcc,effc,wcRd,c,wc,c ftbtk,F −= 850

023331 ,f

,,kcd

Ed,c,comc,wc +=

• Zavarena veza

• Sa čeonom pločom

• s=r ili awc

• sp je dužina dobijena

prostiranjem sile kroz

čeonu ploču pod

uglom od 45

( ) pfcpfbwc,c,eff sstatb ++++= 522

( )statb fcbfbwc,c,eff +++= 522

teff,c efektivna dužina betona, određena na sličan

način kao i efektivna širina beff,c,wc

Zona pritiska – Rebro stuba

Rebro obloženo betonom

Ukupna nosivost na pritisak rebra stuba oblož enog betonom je višestruko

veća od sile zatezanja u zoni pritiska !

Sila Fc je manja od minimalne

nosivosti pojedinačne

komponente veze u zoni pritiska

Kontrola nosivosti usvojene armature