Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

1 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

1. zadatak - djelovanje vjetra na zgradu (ili halu) s ravnim krovom

Za zgradu prikazanu skicom je potrebno proračunati opterećenje uslijed djelovanja vjetra. Zgrada je

smještena u Osijeku, za što je usvojena temeljna vrijednost osnovne brzine vjetra vb,0 u iznosu od 20

m/s. Također, poznato je da je zgrada okružena slabom vegetacijom te zaprekama koje se nalaze na

udaljenosti koja približno odgovara 30 visina najniže zapreke.

Dodatni zadatci za vježbu:

a) Usporedite temeljne vrijednosti osnovnih brzina vjetra za grad Rovinj, Zagreb i Novu Gradišku.

b) Odredite koeficijente vanjskog tlaka na vertikalne zidove zgrade iz 1. zadatka za slučaj kada bi

zgrada bila visine 25 m.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

2 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

2. zadatak - djelovanje vjetra na zgradu (ili halu) s jednostrešnim krovom

Za zgradu prikazanu skicom je potrebno odrediti koeficijente vanjskog tlaka za slučaj kada vjetar djeluje

bočno.

Dodatni zadatci za vježbu:

a) Definirajte vjetrom opterećene plohe (odreditit samo površine) zgrade iz 2. zadatka za slučaj

kada vjetar djeluje smjeru prema najnižoj stranici zgrade.

b) Definirajte vjetrom opterećene plohe (odreditit samo površine) zgrade iz 2. zadatka za slučaj

kada vjetar djeluje smjeru prema najvišoj stranici zgrade.

3. zadatak - djelovanje snijega na zgradu (ili halu) s dvostrešnim krovom

Za unutarnji glavni okvir hale pokazane skicom je potrebno proračunati opterećenje uslijed djelovanja

snijega. Hala je smještena u Zagrebu na lokaciji 140 m.n.m. Hala je okružena visokih zgradama i

drvećem. Pokrov je metalni i dobro toplinski izoliran (toplinska propusnost je manja od 1 Wm2/K).

Dodatni zadatci za vježbu:

a) Za halu iz 3. zadatka izradite dijagram koji prikazuje ovisnost vrijednosti opterećenja lijeve

krovne plohe za neporemećeni snijeg o visini lijevog zida. Visinu lijevog zida usvojiti jednaku

25 %, 30 %, 50 %, 75 % te 110 % od trenutno definirane visine zizda koja iznosi 4,9 m, pri tome

visinu sljemena nije dopušteno mijenjati!

b) Proračunajte opterećenje od snijega na vanjski glavni okvir hale u 3. zadatku.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

3 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

4. zadatak – proračun opterećenja za rešetkasti nosač

Kako bi bilo moguće dimenzionirati glavni nosač hale, tj. odrediti profile štapova rešetke, prvo je

potrebno odrediti opterećenje uslijed promjenjivih i stalnih djelovanja. U ovom dijelu zadatka je

potrebno odrediti samo opterećenje na rešetku pri djelovanju snijega. Hala je smještena u Zagrebu na

lokaciji 140 m.n.m., a okružena je visokih zgradama i drvećem. Pokrov hale je metalni i dobro toplinski

izoliran (toplinska propusnost je manja od 1 Wm2/K).

Dodatni zadatci za vježbu:

a) U 4. zadatku je napravljen proračun opterećenja na unutarnje okvire hale, s obzirom da su ti

okviri kritičniji. Napravite proračun opterećenja na vanjske okvire hale (tj. okvire 1-1 i 4-4), te

usporedite dobivene sile za unutarnje i vanjske okvire u slučaju neporemećenog snijega na

obje krovneplohe

b) U 4. zadatku zamijenite rešetkasti nosač drugim tipom rešetkastog nosača (npr. Prattova, K,

Warrenova ili Howeova rešetka) i napravite novi proračun opterećenja snijegom za unutarnji

okvir.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

4 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

5. zadatak – proračun opterećenja na stupove

Za poslovnu armiranobetonsku zgradu prikazanu skicom izračunati uzdužne sile u stupovima i to

posebno od promjenjivog opterećenja i posebno od stalnog opterećenja. Poznata je težina slojeva

poda gfk = 6,5 kN/m2 te težina slojeva krova grk = 8 kN/m2. Zgrada će sadržavati pomične pregrade s

vlastitom težinom manjom od 2 kN/m. Krov je neprohodan. Zanemariti djelovanje snijega i vjetra.

6. zadatak – prenošenje opterećenja s ploča na grede i definiranje kombinacija opterećenja

Za konstrukcijske sustave pokazane skicama je potrebno odrediti smjer nosivosti ploča te proračunati

opterećenje na gredama. Pretpostavlja se smještanje čitaonice unutar konstrukcijskih sustava. Osim

toga, poznato je da na ploče djeluje stalno opterećenje od slojeva krova gk = 4,8 kN/m2, snijeg sk = 1,2

kN/m2 te vjetar wk = ±0,7 kN/m2, a da se konstrukcijski sustav nalazi na 320 m.n.m. Za proračunato

opterećenje na gredama izraditi proračunske kombinacije.

a)

b)

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

5 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

7. zadatak – prenošenje opterećenja s ploča na grede, primjer složenijeg sustava

Za konstrukcijske sustave pokazane skicama je potrebno odrediti smjer nosivosti ploča te proračunati

opterećenje na gredama. Pretpostavlja se smještanje muzeja unutar konstrukcijskih sustava. Osim

toga, poznato je da na ploče djeluje stalno opterećenje od slojeva krova gk = 4,8 kN/m2. Ploče su

debljine 15 cm, a grede su visine 50 cm.

a)

b)

8. zadatak – proračun geometrijskih karakteristika mosta

Za poprečni presjek mosta prikazan slikom potrebno je odrediti geometrijske karakteristike te vlastitu

težinu za 1 m dužine.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

6 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

9. zadatak – proračun stalnog opterećenja na most

Odredi stalno djelovanje na konstrukciju sandučastog mosta.

10. zadatak– proračun prometnog opterećenja na most

Odredi prometno opterećenje po modelu LM1 za most čiji je poprečni presjek prikazan skicom.

11. zadatak– proračun temperaturnog opterećenja na most

Odredi jednoliku promjenu temperature za most čiji je poprečni presjek prikazan skicom. Most se

nalazi u Osijeku na 100 m.n.m.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Građevinski fakultet Osijek 2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

7 Zadatke pripremio: Doc. dr. sc. Ivan Kraus

12. zadatak – proračun potresnog opterećenja na zgradu

Za poslovnu okvirnu armiranobetonsku zgradu prikazanu skicom izračunati ukupnu potresnu silu.

Zgrada se planira graditi u centru Osijeka, a biti će smještena na 130 m.n.m. i temeljna na tlu s vs,30 =

420 m/s. Zahtjevan je srednji razred duktilnosti, a katovi su nezavisno okupirani. Poznata je težina

slojeva poda gfk = 6,5 kN/m2 te težina slojeva krova grk = 8 kN/m2. Zgrada će sadržavati pomične

pregrade s vlastitom težinom manjom od 2 kN/m. Krov je neprohodan.