8/2*$2%/2*$,32.5,9$ü$ u nosivosti konstrukcija metode... · ` evidentno je da ovi srnulydýl i...
TRANSCRIPT
ULOGA OBLOGA I POKRIVAČA U NOSIVOSTI KONSTRUKCIJA
I) UVOD
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“ III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
IV) ZAKLJUČAK
V) LITERATURA
I) UVOD
Savremeni industrijski i skladišteni objekti velikih zapremina uglavnom imaju: 1) Pokrivanje krova termo-izolacionim panelima, ili korištenje tzv. „slaganog krova“ 2) Oblaganje fasada termo-izolacionim panelima.
Fotografija 1. Krovni termo-izolacioni paneli
I) UVOD
Fotografija 2. „Slagani krov“
I) UVOD
Fotografija 3. Fasadni paneli
I) UVOD
Evidentno je da ovi pokrivači i obloge poseduju krutost na savijanje upravno na sopstvenu ravan (prijem opterećenja: snega, vetra itd.), ali takođe i značajnu krutost u sopstvenoj ravni. Ova krutost značajno smanjuje komponentalna i ukupna pomeranja, čak i u slučaju kada imamo samo pokrivanje i oblaganje jednostrukim profilisanim limom.
Ilustracija smanjenja pomeranja daje se na primeru vlastitog eksperimentalnog ispitivanja modela jednobrodne hale.
I) UVOD
Slika 1. Model A
I) UVOD
Slika 2. Model B
I) UVOD
Slika 3. Model C
I) UVOD
Slika 4. Model D
UVOD
Rezultati ispitivanja prikazani su na Slika 5. i Slika 6.
Slika 5. Horizontalna pomeranja
UVOD
Slika 6. Horizontalna pomeranja
I) UVOD
Poslednja slika pokazuje da osnovna konstrukcija obložena limovima u fasadnoj i krovnoj ravni (Model „C“) ima neznatno veća pomeranja (3-5%) u odnosu na Model „D“, u kojem su uključeni i uticaji spregova. Navedeni eksperimentalni rezultati su potvrđeni i na numeričkom modelu.
Pokazane činjenice su osnova za metodu „STRESSED SKIN DESIGN“, koja je razrađena u standardu Velike Britanije BS 5950-9:1994, iz 1994. godine.
Ista metoda je razrađena u Sjedinjenim Američkim Državama pod naslovom: „DIAPHRAGMA METHOD“
Neposrednu primenu prihvatio je i evropski standart EC3, kao legitiman način proračuna konstrukcije, prenošenjem u celosti sadržaja britanskog standarda.
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
Osnovno razmatranje vrši se na dijafragmi pokrivača i obloge oivičenih osnovnom konstrukcijom, ali i rožnjačama.
Slika 7. „Stressed skin“ dejstva na konstrukciju
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
Mogući slučajevi oslanjanja panela su: a) Paneli okomiti na podužnu ravan objekta. b) Paneli paraleno postavljeni u odnosu na podužnu ravan objekta (čest slučaj kod slaganih krovova).
Slika 8. Mogući slučajevi oslanjanja panela
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
Za razmatranje ovoga modela ključna je: vrsta, raspored i broj spojnih sredstava.
Slika 9. Položaj spojnih sredstava
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
Iz celine možemo izdvojiti jedan posmatrani panel (Slika 10.) sa primarnom i sekundarnom kostrukcijom, primarnim i sekundarnim sredstvima za vezu panela i limova
Slika 10. Prikaz izdvojenog panela
Za ovakve dijafragme osim fleksione krutosti, ključno je definisati i torzionu krutost.
Proračun po BS 5950-9:1994 standardu zasniva se na određivanju deformabilnosti panela u vlastitoj ravni:
c/V, gde je deformabilnost „c“ formirana kao: C=C11+C12+C21+C22+C23+C3
Sama krutost se određuje kao inverzna vrednost deformabilnosti.
II) METOD „STRESSED SKIN DESIGN“
Tabela 1.
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Osnovni razlozi za primenu ove metode je racionalizacija konstruktivnog sistema, koja se prema BS950-9:1994 odnosi na:
1) Dijafragme sem osnovnih funkcija pokrivanja i zatvaranja objekta
imaju funkciju smanjenja pomeranja, pre svega u sopstvenim
ravnima.
2) Dijafragme će preneti smičuće sile sve do temelja.
3) Dijafragme će kroz smanjenje pomerljivosti sistema, smanjiti i diferencijana pomeranja, a samim tim i presečne sile u
primarnoj i sekundarnoj konstrukciji. Odnosno uzrokovaće
smanjenje dimenzija primarne i sekundarne konstrukcije.
4) Ukoliko su ukupna i komponentalna pomeranja na modelu bez
spregova u propisanim granicama, spregovi se mogu izostaviti, što smanjuje težinu konstrukcije i pojednostavljuje montažu.
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Među brojnim objektima čije je projektovanje bazirano na ovom metodu izdvajamo:
1) Proizvodni i skladišteni objekat fabrike „Grundfos“ površine:
14 250 m2 prozvodnog pogona
3 800 m2 magacina
-Sa uštedom na primarnoj i sekundarnoj konstrukciji od cca15%.
Fotografija 4. Fabrika „Grundfos“, montaža konstrukcije
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 5. Fabrika „Grundfos“
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 6. Skladište „Kalman 1“
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 7. Skladište „Kalman 2“
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
4) Objekat „ERG“-a.
Gde je metod dao dobar rezultat u kontroli horizontalne pomerljivosti ukrućenjem spregnute međusptane dijafragme.
Fotografija 8. Objekat „ERG“-a
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 9. Sladišteni objekat u Šimanovcima
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 10. Sladišteni objekat u Šimanovcima
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Kod niza objekata ova metoda je primenjena u cilju realnog proračuna pomerljivosti sistema, npr. objekat „IPB“-a površine skladišnog prostora 9792m2 i kancelarija 1847m2, ali bez racionalizacije primarnih konstruktivnih elemenata.
Fotografija 11. Objekat „IPB“-a
III) PRIMENA METODE „STRESSED SKIN DESIGN“ U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING
Fotografija 12. Objekat „IPB“-a
IV) ZAKLJUČAK
IV) ZAKLJUČAK
1) Metoda koja se zasniva na nosivosti dijafragmi u vlastitoj ravni je univerzalno primenjiva
na sve objekte, ali posebno dobre efekte daje na objektima srazmerno manjih visina ,
npr. do 15m;
2) Primena metode je praktično zasnovana na preciziranju već postojećeg modela, na
kojem vršimo proračun. Tako što se elementi pokrivača i obloge uključe kao površinski elementi sa ekvivalentnim krutostima. Kako osnovne dijafragme, tako i spojna sredstva,
kojima su ove pričvršćene.
3) Metoda je podržana odgovarajućim podacima za spojna sredstva, koja se najčešće
koriste i same limove. U određenoj meri nije dovoljno razrađeno pitanje krutosti
dijafragme u ravni okomitoj na pravac pružanja rebara. U toj situaciji potrebno je
provesti vlastitu parametarsku analizu zavisnosti Sila-Pomeranje, ili eksperimentalno
utvrditi ovu krutost.
4) U izvođačkom smislu metodu treba dosledno primeniti, tako što se striktno ispoštuje
raspored i broj projektovanih spojnih sredstava
V) LITERATURA
V) LITERATURA E.R. Bryan and J.M. Davies : " Diaphragm Action in Multi – storey Buildings ", University
of Salford, Report 75/76.
CONSTRADO : " European Recommendation for the Stressed – skin Design of the Steel Structures " ECCS, Committee 17., 1977.
Atrek, E. and Nilson, A.H. : " Non – linear Analysis of Cold – formed Steel Shear Diaphragm" , Proc. ASCE, J. Struct. Div. 3/80
J.M. Davies and E.R. Bryan : "Manual of Stressed Skin Diaphragm Design " , Granada, 1982.
" European Recommendation for the Testing of Connections in Profiled Sheeting and Other Light Gauge Steel Components " , ECCS, Committee 17.,1982.
O. Jokanović, N. Terzić, S. Kisin, V. Ropac i D. Lončarić : " Racionalizacija metalnih konstrukcija uvođenjem realnih krutosti obloga ", posebna publikacija SIZ-a nauke BiH, Sarajevo, 1985.
O. Jokanović, N. Terzić, S. Kisin, V. Ropac i D. Lončarić : " Prostorna analiza metalnih konstrukcija uz obuhvatanje obloga od profilisanog lima sa funkcijom nosivosti – numerički postupak " Zbornik 14. IMK-a, 1985.
S. Kisin : "Numeričko modeliranje prostornih konstrukcija ", Seminar DIT-a BiH, Sarajevo 1990.
S. Kisin, Z. Ribić: " Realna torziona krutost obloga od profilisanih limova " , Izgradnja 5/94, Beograd, 1994.
BS 5950 – 9, 1994.
EUROCODE -3 ( EN 1993-1992 )
Prof Dr S. Kisin: " Profilisani limovi u funkciji nosivosti metalnih konstrukcija ",Institut IMS, Beograd, 1994.