NOSEĆI SISTEMI I PODSISTEMI VIŠESPRATNIH ZGRADA · površinu sprata u zoni uz fasadu (sl. a). Taj gubitak slobodne površine najviše se oseća u malim prostorijama ako pregradni

NOSEĆI SISTEMI I PODSISTEMI

VIŠESPRATNIH ZGRADA

UVOD

►Izbor nosećeg sistema višespratnih zgrada zavisi od sledećih faktora:

⚫ visine zgrade,

⚫ zone seizmičnosti u kojoj se gradi,

⚫ namene objekta,

⚫ urabanističkog rešenja,

⚫ nosivost tla,

⚫ lokalnih jediničnih cena građevinskog materijala,

⚫ zadatih rokova izgradnje,

⚫ estetskih zahteva,

⚫ neophodnosti primene tog sistema zbog mogućnosti kondicioniranja cele zgrade ili njenih delova.

►Kod višespratnih zgrada se uglavnom primenjuju

sledeći sistemi noseće konstrukcije:

⚫ zglobni,

⚫ kombinovan zglobni i okvirni,

⚫ mešoviti - čelični i armiranobetonski,

⚫ prostorni sa krutim fasadama,

⚫ prostorni ćelijasti sistem.

UVOD

►Višespratne zgrade sa nosećom konstrukcijom od čelika predstavljaju u pogledu prijema i prenosa vertikalnih i horizontalnih sila kao jedinstven prostorni noseći sistem, koji se radi analize može podeliti na tri podsistema:

⚫ Horizontalna noseća konstrukcija - noseća konstrukcija sprata koja neposredno prima vertikalna opterećenja i prenosi ih na stubove.

⚫ Vertikalna noseća konstrukcija - prenosi vertikalno koncentrisano opterećenje na temelje.

⚫ Elementi za obezbeđenje prostorne krutosti - obezbeđuju krutost zgrade i spuštaju do tla horizontalne sile koje deluju na objekat: sile vetra, seizmičke sile, pritisak zemlje i dr.

UVOD

OBLICI OSNOVA I RASPORED

STUBOVA

► Izdužene i uzane zgrade po pravilu

imaju dva reda spoljašnjih stubova (sl.

a) ili kod većih širina dva spoljašnja i

jedan središnji red stubova sa

pravougaonim rasterom stubova (sl. b).

► Na (sl. c) prikazana je jedna izdužena

zgrada sa dva spoljašnja i dva središnja

reda stubova pri čemu sredšnji redovi

stubova formiraju unutrašnji kondor.

Zgrade sa zbijenim osnovama

zahevaju samo spoljašnje ili i unutrašnje

stubove koji se nalaze u nekom rasteru.


STUBOVA

► Kod osnove zgrade na (sl. d) stubovi osnovnog sistema postavljeni

su u tačkama preseka mreže pri čemu se obrazuju kvadratna polja

međuspratne konstrukcije bez čeličnih nosača. Ovakav raspored

stubova zahteva raster 6,0 do 7,2 m.

► Pri kvadratnom rasteru stubova moguće je takođe da podni nosači

predaju svoje reakcije podvlakama kao što je prikazano na (sl. g).


STUBOVA

► Povećanjem raspona podnih nosača dobija se daleko fleksibilniji

korisni prostor. Optimalna rešenja sastoje se u povećanju

raspona manje opterećenih podnih nosača, a smanjenjem

raspona više opterećenih podvlaka, čime se dobija pravougaona

mreža (raster) stubova karakteristična za zgrade od čelika (sl. f).

► Rasponi podnih nosača obično iznose l=6,0; 7,2; 9,0; 12,0; 18,0

pa čak i 24,0 m na međusobnom razmaku od 1,5; 2,4; 3,0 m.


STUBOVA

► Sistem na (sl. e) je karakterističan za čelične konstrukcije. Pri

ovom sistemu stubovi su gusto postavljeni po obodu zgrade pa

su podvlake u ravni fasade izbegnute. Poprečni preseci

spoljašnjih stubova su manji jer primaju vertikalno opterećenje

samo od podnog nosača međuspratne konstrukcije.

► Kružna osnova prikazana na (sl. h) se postiže pomoću

unutrašnjeg kružnog jezgra i radijalno postavljenih podnih

nosača sa spoljašnjim stubovima


STUBOVA

► Povezivanje izduženih osnova zgrada sa

centralno postavljenim jezgrom daje, kao što je

na (sl. i) zvezdasti oblik osnove. Kod ovakvog

oblika osnove dobija se optimalno iskorišćenje

prirodnog osvetljavanja kancelarija pri normalnim

dubinama prostorija.

► Na (sl. j,k,l) prikazane su osnove stubova za

veoma visoke zgrade cevastih sistema.

►Zgrade velikih površina osnove zahtevaju spoljašnje i unutrašnje stubove.

►Princip rasporeda stubova uključuje se u prethodno utvrđeni raspon.

► Kod ovakvih sistema mogu se primeniti: kvadratni, pravougaoni,trougaoni i dijagonalni raster.

Zgrada velike osnove


STUBOVA

► Pretvaranje trougaonog ili dijagonalnog rastera stubova u kvadratne

ili pravougaone sisteme nosača međuspratne konstrukcije, kod

zgrada sa velikom površinom osnove, omogućava pojednostavljenje

pri izradi i montaži konstrukcije.

Dijagonalni raster stubova


STUBOVA

►Spoljašnji stubovi su na nekojudaljenosti od fasadnog zida koji se ostavlja zbog ugrađivanja podvlaka. Iz tog razloga oni zauzimaju veću površinu sprata u zoni uz fasadu (sl. a). Taj gubitak slobodne površine najviše se oseća u malim prostorijama ako pregradni zidovi ne idu po osi stubova.

Položaj stubova prema

fasadi


STUBOVA

► Na (sl. b) prikazano je rešenje kod koga su stubovi skriveni u fasadnoj konstrukciji. Pri ovom rešenju stubovi mogu biti postavljeni ispred fasade ili uklopljeni u nju.

► U ovakvom slučaju fasadni zid može da se veže za svaki stub. Ovo pojednostavljuje konstrukciju fasadnog zida jer se fasada može vezati za stub po celoj visini i nema potrebe za dodatnim fasadnim stubovima.


STUBOVA

VIŠESPRATNE ZGRADE

HORIZONTALNA NOSEĆA

KONSTRUKCIJA

Funkcija i elementi međuspratne

konstrukcije

► Horizontalnu noseću konstrukciju višespratne zgrade čini međuspratna konstrukcija.

► Međuspratna konstrukcija predstavlja jedan od najvažnijih delova višespratnih zgrada u statičkom, ekonomskom i funkcionalnom smislu (udeo koštanja međuspratne konstrukcije u koštanju noseće konstrukcije je i do 50-70%).

► Rukovodeći principi pri izboru međuspratne konstrukcije su:

▪ Efikasno ispunjenje statičke funkcije sa što kraćim putem prenosa vertikalnih i horizontalnih sila;

▪ Ekonomično ostvarenje propisanih tehničko-fizičkih funkcija tj. toplotne, zvučne, hidro i protivpožarne zaštite;

▪ Optimizacija noseće konstrukcije kroz upotrebu malog broja elemenata i spojeva konstrukcije, jednostavnih za izradu u radionici i za montažu na gradilištu;

▪ Efikasno provođenje instalacija kroz otvore na rebru pojedinih nosača ili ispod cele međuspratne konstrukcije.

►Međuspratna konstrukcija se sastoji iz više

delova i slojeva. Razlikuju se tri funkcionalne

zone:

▪ Noseći sistem sačinjavaju različiti tipovi

podnih ploča, čelični podni nosači i podvlake;

▪ Pod sprata sačinjavaju slojevi za zvučnu,

toplotnu, vatro i hidro izolaciju kao i završni sloj

poda;

▪ Plafon sačinjava obloga podnih ploča i

čeličnog nosača ili spušteni plafon.


konstrukcije

Elementi međuspratne konstrukcije


konstrukcije

Tabelarni prikaz funkcije pojedinih elemenata tipične

međuspratne konstrukcije


konstrukcije

Neka od mogućih rešenja zvučne izolacija međuspratne

konstrukcije


konstrukcije

Integrisani sistem instalacija i međuspratne

konstrukcije


konstrukcije

Orijentacione dimenzije otvora za različite vrste instalacija


konstrukcije

►Da bi međuspratna konstrukcija obavila svenavedene funkcije, ona mora imati određenuvisinu.

►Visina međuspratne konstrukcije funkcija je:

▪ raspona, opterećenja i dozvoljenog ugiba čeličnog nosača,

▪ rasporeda čeličnih nosača u osnovi,

▪ debljina noseće ploče,

▪ prostora potrebnog za provod instalacija,

▪ debljine spuštenog plafona,

▪ debljine slojeva izolacije,

▪ debljine završnog sloja.


konstrukcije

Tipovi međuspratnih konstrukcija

►Međuspratna konstrukcija bez čeličnih nosača je jednostavankonstruktivni sistem koji je formiran od punih masivnih iliolakšanih armirano betonskih podnih ploča i čeličnih stubova.

►Pri većim razmacima stubova podna ploča ima veliku debljinu itežinu pa se ovaj tip konstrukcije primenjuje za manje rasterestubova od 6,0 do 8,0 m.

►Radi smanjenja sopstvene težine ploče ona se izvodi saotvorima ili se pak primenjuje sitnorebrasta ili kasetirana podnaploča. Ovakvom sistemu odgovara kvadratni raster stubova jersu onda opterećenja u oba ortogonalna pravca ista.

►Ovakva međuspratna konstrukcija ima debljinu od 20 do 40 cm.

Međuspratna konstrukcija bez čeličnih nosača

Postupak podizanja ploča kod međuspratne konstrukcije

bez čeličnih nosača

►Ovakav sistem ploča bez čeličnih nosača najčešće je

primenljiv za izvođenje metodom podizanja ploča, pri

čemu se ploče betoniraju jedna na drugoj gde donja ploča

služi kao oplata gornjoj.

►Čelični noseći stubovi neprekidni su kroz nekoliko

spratova. Mehanizam za podizanje ploča vezan je za

gornje krajeve stubova i podiže ploču za pločom u

projektovani položaj, a zatim se vrši njihovo fiksiranje.


►Međuspratna konstrukcija sa podnim nosačima ujednom pravcu formira se od podužnih čeličnih nosača(podni nosači) vezanim direktno za stubove preko kojihse polaže podna ploča.

► Ovaj tip međuspratne konstrukcije se često primenjuje uzgradarstvu jer je put sila pri tome veoma kratak, akonstrukcija veoma ekonomična. Osnovni rasterstubova sastoji se od izduženih pravougaonika tako dasu stubovi u jednom pravcu na velikom, a u drugompravcu na malom razmaku.

► Raspon podužnih čeličnih nosača tj. rastojanje od stubado stuba iznosi 6,0 do 12,0 m, a raspon ploče tj.razmak stubova u drugom pravcu od 3,0 do 6,0 m.


Međuspratna konstrukcija sa podnim nosačima u

jednom pravcu


►Visina međuspratne konstrukcije zavisi od raspona iopterećenja i iznosi obično od 35 do 70 cm.

►Instalacije se provlače pored rebara podnih nosača i krozotvore na njima. Kada postoje stubovi i u unutrašnjostizgrade oni se postavljaju na mestima pregradnih zidova.

►Međuspratna konstrukcija se čeličnim nosačima udva pravca sastoji se od podne ploče, podnih nosača ipodvlaka i primenjuje se za veće rastere stubova u obapravca.

►Ovaj sistem je tipičan za čelične konstrukcije uvisokogradnji.

►Opterećenje se sa podne ploče prenosi na podnenosače, sa njih na podvlake i dalje na stubova.Podvlake su neophodni noseći element koji primarekacije podnih nosaža.

►Raspon podnih nosača uobičajeno je veći 1,5 do 2 putaod raspona podvlake s obzirom na različituopterećenost ovih nosača.


Međuspratna konstrukcija sa čeličnim nosačima u

dva pravca

►Ekonomična dužina podvlake je od 6,0 do 12,0 m, apodnih nosača od 7,0 do 20,0 m.

►Rastojanje podnih nosača zavisi od nosivosti podneploče, a uobičajeno iznosi 2,4 do 3,0 m. Podni nosačimogu da leže preko podvlaka ili da se nalaze u istojravni.


►Modifikacijom se može dopunski racionalizovati ovakav

sistem, ako se unutrašnji stubovi postave na mnogo

većem rastojanju nego spoljašnji (fasadni) čime je

omogućeno nesmetano korišćenje unutrašnjeg

prostora.

►Opterećenje sa podne ploče predaje se unutrašnjim

stubovima preko podvlaka, a spoljašnjim, direktnim

oslanjanjem.


Mešoviti sistem za međuspratnu konstrukciju

►Međuspratna konstrukcija sa čeličnim nosačima u

tri nivoa primenjuje se kod veoma velikih rastojanja

stubova u jendom ili u oba pravca.

►Kod ovog sistema opterećenje se sa podne ploče preko

podnih nosača prenosi na podvlake, a preko njih na

glavne nosače (obično rešetkaste).

Međuspratna konstrukcija sa čeličnim nosačima u tri nivoa


►Poboljšano rešenje ovoga sistema je kada gornji pojasglavnog nosača leži u istom nivou sa podnim nosačimatj. gornji pojas glavnog nosača ujendo vrši i funkcijupodnog nosača, pa je time gornji pojas glavnog nosačaopterećen i na lokalno savijanje usled direktnognaleganja podne ploče.

►Podvlaka je upuštena ispod nivoa gornjeg pojasaglavnog nosača i vezana za čvorni lim.

Jedno moguće rešenje čeličnih nosača u tri nivoa


►Za izuzetno velike raspone u oba pravca i veliko

opterećenje upotrebljavaju se rešetkasti glavni

nosači i rešetkaste podvlake koje leže u istoj ravni.

Preko podvlaka su postavljeni podni nosači.

Sistem sa rešetkastim glavnim nosačima i podvlakama


Raspored čeličnih nosača međuspratnih konstrukcija za

neuobičajene oblike osnova


Documents

NOSEĆI SISTEMI I PODSISTEMI VIŠESPRATNIH ZGRADA · površinu sprata u zoni uz fasadu (sl. a). Taj gubitak slobodne površine najviše se oseća u malim prostorijama ako pregradni