PowerPoint Presentation
SPREGNUTE KONSTRUKCIJEJosipa TivanovacFGAG ONK2 2014/15Spregnute
konstrukcije su konstrukcije koje su formirane povezivanjem
konstruktivnih elemenata materijala razliitih osobina u
jedninstvenu cjelinu
U tom povezivanju koriste se odabrane prednosti svakog od
konstruktivnih materijala, a izbjegavaju nedostaci
PRIMJERIelik i betonbetoni razliitih kvaiteta i starostibeton i
drvoelik i drvoelik i poliuretanSPREZANJE JEDNORODNIH
MATERIJALA:npr. u elinim konstrukcijama limovi povezani zakovicama,
vijcima ili zavarivanjem u nosaSPREZANJE RAZNORODNIH
MATERIJALA:npr. u drvenim konstrukcijama drveni elementi se
povezuju avlima, vijcima, klinovima, ljepilima, itd. u jedinstven
nosaOSNOVNA PODJELA SPREGNUTIH KONSTRUKCIJA U IREM SMISLU:
Prednapregnute betonske konstrukcije . . . sprega betona i
visokovrijednog elika (kablova, uadi) Spregnute eline konstrukcije
. . . sprega elinih nosaa i klasinog AB ili prednapregnutog betona
(spregnuta konstrukcija elik - beton) Spregnute betonske
konstrukcije . . . sprega dva betona razliite starosti (spregnuta
konstrukcija beton - beton)
Spregnute eline i betonske konstrukcije pretstavljaju spregnute
konstrukcije u uem smislu.DRUGE MOGUNOSTI SPREGNUTIH KONSTRUKCIJA U
IREM SMISLU, POSEBNO U SANACIJAMA OBJEKATA:Spregnute tavanice drvo
- beton . . . drvene grede i tanka AB ploa (5-6cm)Spregnuti zidovi
opeka - beton . . . zidovi od opeke i tanak sloj AB (8-10cm)Sprega
zidova od opeke (kamena) i elinih zategaSpregnute AB konstrukcije i
karbonske trakeELIK I BETONNajea i najvanija kombinacija u
spregnutim konstrukcijamaOva dva materijala su sutinski razliita,
ali u spregnutim elementima optimalno su iskoritene njihove osobine
i tako da se dopunjuju: beton dobro prihvaa tlak, a elik vlakbeton
osigurava zatitu od korozije i poara elementima od elika koje oblae
elini elementi su relativno tanki i skloni izboavaju i bono
torzijskom izvijanju, a beton ih moe ukrutiti i sprijeiti te
pojaveKlasian spregnuti sistem kod kojega su osobine oba materijala
optimalno iskoritena je prosta greda koju formiraju elini nosa
(dole) i betonska ploa (gore). Betonska ploa je iznad elinog nosaa,
dakle, u tlanoj zoni, tako da su izbjegute pukotine u betonu.Ovakva
spregnuta greda ima vie prednosti:
manja konstruktivna visina vea krutost presjeka ekonomino
koritenje elikapostie se vea krutost, a time i manji ugibi i vei
rasponi u odnosu na konstrukcije od jednog materijalabolja
protupoarna zatita
Spregnute konstrukcije elik - beton imaju svoju sve veu
primjenu, posebno u:zgradarstvu mostogradnji
U zgradama sa spregnutim tavanicama (i stupovima) ostvaruju se
rasponi od 12m, 15m i viePrimjenjuju se u javnim garaama,
industrijskim zgradama itd. gdje su potrebni vei rasponispregunte
grede
spregnuti i klasini AB stub iste nosivostiprimjeri spregnutih
konstrukcija elik-beton
Spregnute konstrukcije elik - beton primenjuju se i u
mostogradnji Spregnuti mostovi se sastoje od AB (ili
prednapregnute) ploe i eline konstrukcije ispod Primjenjuju se za
gradske, pjeake, cestovne i eljeznike mostove Uobiajeni su manji
rasponi 20 do 50m, ali i vei, do oko 120m
KONSTRUKTIVNE PREDNOSTImanje dimenzije poprenih preseka
spregnutih gredavei rasponi tanje ploevitkiji stupoviEKONOMSKE
PREDNOSTIuteda zbog manjih dimenzija i bre (i ekasnije)
gradnjeSprezanjem elika i betona postie se vea krutost, manji ugibi
i vei rasponi u odnosu na konstrukcije od jednog materijala
Funkionalnost spregnutih konstrukcija je poboljana zbog bolje
protupoarne zatite Prije betoniranja spregnute tavanice, prolirani
lim je radna platforma Prolirani lim se postavlja na eline grede
(vezuje se za njih) i predstavlja trajnu oplatu za betonsku plou
Prolirani lim je u vrijeme izvoenja radna platforma i oplata, a u
eksploataciji ima ulogu zategnute armature
PRIMJENA SPREGNUTIH KONSTRUKCIJA U VISOKOGRADNJIOko 1790. god.
prvi put je upotrijebljen ljevani elik kao materijal za stupove i
nosae u zgradarstvu. elini stropni nosai pokazali su niz prednosti
u odnosu na nosae od drveta i svodove od opeke, meutim, ve od samog
poetka uoen je znaajan problem zatite elinih nosivih dijelova od
utjecaja poara. Za zatitu elinih stropnih nosaa koriteni su
specifino oblikovani elementi od peene gline sa kojima je
premotavan raspon izmeu elinih nosaa.Poetkom 19. st. ulaskom betona
u konstrukcije objekata, stropna konstrukcija evoluira jer beton
definitivno izbacuje svodove od opeke.
Opsena ispitivanja ponaanja spregnutih konstrukcija u
laboratorijama i na gotovim objektima, prvenstveno mostovima,
omoguili su da veina zemalja 1960. 1970. god. usvoji propise i
uvjete za proraun i primjenu spregnutih konstrukcija.
Spregnute stropne konstrukcije iz ovog perioda izgledale su kao
na slici 11.1e, gdje su sprezani valjani I nosai sa ili bez vute.Na
slici 11.2 vidi se poreenje spregnutog nosaa sa drugim nosaima iste
nosivosti, kod stropne konstrukcije raspona 12 m i razmakom nosaa
od 3 m. Prednosti sprezanja su evidentne.
NOSIVI SISTEMI ZGRADA SA SPREGNUTIM KONSTRUKCIJAMANosive sisteme
zgrada ine vertikalni nosivi elementi (zidovi, stupovi, okviri,
jezgra), horizontalne meukatnespratne ili krovne konstrukcije i
elementi za ukruenje (spregovi dijafragme, jezgra, fasadna platna
ili fasadni okviri)Spregnuta stropna konstrukcija sa nosivim
zidovimaKod jedno ili vieetanih novih zgrada razliite namjene sa
nosivim zidovima na razmaku veem od 10 m, racionalna je primjena
spregnutih meukatnih konstrukcija sa punim obujmom sprezanja.
Zgrada sa stubovima bez podvlaka i spregnutim meuspratnim
konstrukcijama
elini ili spregnuti stubovi su na vanjskim stranama i nisu
povezani podvlakama. Udaljenost izmeu stupova je 2 4 m i identino
je sa razmakom stropnih nosaa. Spregnuti stropni nosai su na
rasponu i do 16 m.
Zgrade sa stupovima u vie redova bez podvlakaSpregnuti stupovi
su u vie redova. Razmak redova je posljedica namjene objekta.
Poeljno je da unutarnji redovi budu u ravni unutranjih pregrada.
Stubovi su na malom razmaku 3 4 m. Nepostojanje podvlaka olakava
vertikalne prodore kroz objekat za stepenita, liftove i
instalacije.
6.2.3 Zgrade sa stubovima sa dva ili vie redova, sa podvlakama
samo u jednom pravcuZa ovaj sistem karakteristini su veliki razmaci
izmeu redova stubova, tj. veliki rasponi stropnih nosaa i vei
razmaci izmeu redova stubova spojenih sa podvlakama. Velika
optereenja podvlaka ograniavaju razmake redova stubova na 6 9 m.
Obzirom na veliko optereenje podvlake se mogu projektovati kao
spregnuto prednapregnuti Preflex nosai.
6.2.4 Zgrade sa stubovima u dva ili vie redova i podvlakama u
oba pravcaSa podvlakama u oba pravca dobija se vea prostorna
krutost zgrada u toku montae i eksploatacije. Rasponi sekundarnih,
stropnih nosaa se smanjuju, a time se dobija i manja visin stropne
konstrukcije. Podvlake su, takoer, spregnuti nosai pa ih tako treba
i analizirati, posebno vodei rauna kod ukljetenih veza sa
stubovima.Rjeenje sa dva reda stubova na veem razmaku 15 30 m
karakteristino je za jedno proizvodne i vieetane objekte gdje je
poeljan slobodan radni prostor bez stubova. Razmaci poprenih okvira
6 10 m ogranieni su dimenzijama podvlaka.
6.2.5 Vieetane zgrade sa betonskim jezgrom u elinom
skeletuBetonska jezgra mogu biti u centru elinog skeleta, sa strane
ili van skeleta. Broj i raspored jezgara zavisi od osnove, visine i
namjene zgrade kao i od veliine horizontalnih sila koje preuzima
(zona vjetra i seizminost lokacije). Zatvoren torziono krut
betonski cilindar preuzima sve horizontalne sile od spregnutih etaa
i prenosi ih u temelj.
