metalne i drvene konstrukcije - b2s3md i b2h4md...beograd, 2020. sva autorska prava autora...

Beograd, 2020.

Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta

Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet

www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: OAS GRAĐEVINARSTVO

Modul: PUTEVI, ŽELEZNICE I AERODROMI

HIDROTEHNIKA I VODNO EKOLOŠKO INŽENJERSTVO

Godina/Semestar: III godina / V semestar

IV godina / VII semestar

Naziv predmeta (šifra): METALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE –

- B2S3MD i B2H4MD

Nastavnik: Doc. dr Nenad Fric

Naslov predavanja: P11 – NastavciDatum : 18.12.2020.

P11 –Veze u čeličnim konstrukcijama

Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P11 - Nastavci 2


• Podela

• Nastavci štapova

• Nastavci nosača

• Prema vrsti konstruktivnog elementa nastavci se mogu podeliti na:

– Nastavke aksijalno opterećenih elemenata – štapova,

– Nastavke nosača (opterećeni na savijanje).

• Nastavci mogu biti:

– Montažni – veze između montažnih komada

na gradilištu

– Radionički – veze u okviru montažnih

komada:

• nastavljanje istih ili sličnih elemenata,

• variranje dimenzija poprečnog preseka,

• spajanje ukrućenja i veznih limova.


• Mogu se ostvariti:

– Pomoću zavrtnjeva;

– U zavarenoj izradi (ugaoni

ili sučeoni šavovi);

• Nastavak se može izvesti:

– Pomoću podvezica

– Pomoču čeone ploče


• Prema proračunskim vrednostima uticaja na mestu nastavka:

– zatezanje (Nt,Ed ) ili

– pritisak (Nc,Ed ).

• Prema površini poprečnog preseka - statički pokriven nastavak

štapa: potrebno je obezbediti da nosivost nastavka bude veća od

nosivosti elmenta!


• Nastavak se izvodi pomoću podvezica na nožicama i rebru.

• Potrebno je proveriti (dimenzionisati) sve elemente kojiučestvuju u prenošenju sile.

• Tri faze proračuna:

– kontrola nosivosti oslabljenog preseka i ojačanje, ako je potrebno, (samo kod zavarenih profila);

– proračun podvezica;

– proračun zavrtnjeva;


• Sila se deli srazmerno površini poprečnog preseka na silu u

nožicama i rebru;

• Proračun se vrši posebno za nožice, a posebno za rebro;

A

ANN

f

EdEdf , EdfEdw

EdEdw NNA

ANN ,, 2

U nožici: U rebru:

NEd

Nf,Ed

Nf,Ed

Nw,Ed


• Određivanje prečnika spojnog sedstva (optd0 , ts,min);

• Linije zavrtnjeva kod vrućevaljanih profila;

• Određivanje broja zavrtnjeva u jednom redu (po širini nožice);

• Kontrola nosivosti oslabljenog (neto) preseka:

ffffffnetf tdnbAAA )( ,01,,

)9,0 ;min(2

,

0

,,

M

unetf

M

y

fRdfEdf

fA

fANN

bf širina nožice;

tf debljina nožice;

nf,1 broj zavrtnjava u jednom redu;

d0,f prečnik rupe za zavrtanj;


Povećanje debljine Povećanje širine

90 01

2

ufff

MEdff

fdnb

Nt

,,

,*

,

uf

MEdffff

ft

Ndnb

90

201

,

,,,

*

Vrši se samo kod zavarenih preseka kada je nosivost

oslabljenog, neto preseka prekoračena!


• Merodavan je uvek presek kroz poslednji red zavrtnjeva uz

prekid elementa;

• Podvezice mogu da budu jednostrane (IPN) ili obostrane (IPE,

HEA, HEB, zavareni profili);

• Dimenzije (debljina) podvezica određuju se iz uslova:

RdfpEdf NN ,,,

)/,/min( ,,,,, 20 90 ; MunetfpMyfpRdfp fAfAN

Ap,f bruto površina poprečnog preseka podvezica;

Ap,f,net neto površina podvezica;


Rd

Edff

F

Nn

,

nf ukupan potreban broj zavrtnjeva na jednoj nožici;

FRd minimalna proračunska nosivost zavrtnja u smičućem spoju;

Minimalna nosivost zavrtnja zavisi od kategorije smičućeg spoja:

Kategorija A:

Kategorija B: ali

Kategorija C:

minFb,Rd je minimalna nosivost na pritisak po omotaču rupe nožice i

podvezica.

),min( ,min, RdbRdvRd FFF

),min( ,min, RdbRdvRd FFF

),min( ,min, RdbRdsRd FFF

serRds

serEdff

F

Nn

,,

,,


• Sve kontrole su iste kao kod nastavka nožice:

– Kontrola oslabljenog, neto preseka na mestu veze,

– Po potrebi ojačanje (samo kod zavarenih preseka),

– Dimenzionisanje podvezica,

– Određivanje potrebnog broja zavrtnjeva.

• Posebno treba odrediti prečnik zavrtnja na rebru, kao i njihov

raspored po visini (broj zavrtnjeva u redu);

• Podvezice se na rebru uvek postavljaju sa obe strane;

• Zavrtnjevi su dvosečni!


Ojačanje rebra može da se ostvari samo povećanjem debljine:

hw visina rebra

),min( ,,,

20

90 ;M

unetw

M

y

wRdwEdw

fA

fANN

90

01

2

uwww

MEdww

fdnh

Nt

,,

,*

,

wwIwwIwwInetw tdnhAAA )( ,,,,, 0

wwIIwwIIwwIInetw tdnhAAA )( ,,,,, 0


Rd

Edww

F

Nn

,

nw ukupan potreban broj zavrtnjeva na rebru;

FRd minimalna proračunska nosivost zavrtnja na rebru;

Minimalna nosivost zavrtnja zavisi od kategorije smičućeg spoja (A,

B ili C) i treba da se odredi na isti način kao i u slučaju nožica;

Nosivost zavrtnjeva na rebru nije ista kao na nožicama!

Dimenzije zavrtnjeva na rebru su uglavnom manje (za jedan ili

maksimum dva kalibra) nego na nožicama;

Zavrtnjevi na rebru su uvek dvosečni (obostrane podvezice);


• Nije potrebna kontrola preseka oslabljenog rupama za spojna

sredstva, niti njegovo ojačanje;

• Otvori koji nisu ispunjeni zavrtnjevima moraju da se uzmu u

obzir!

• Proračunavaju se samo podvezice i potreban broj zavrtnjeva;

• Preraspodela sila na nožice i rebro se vrši kao kod zategnutih

štapova;

• Podvezice se dimenzionišu prema bruto površini poprečnog

preseka (A);


• Sila se deli na krake ugaonika srazmerno površini

poprečnog preseka.

• Proračun se vrši posebno za svaki krak.


Sučeoni šavovi Ugaoni šavovi Ugaoni šavovi

(preklop) (podvezice)


• Montažni nastavci nosača mogu da budu izvedeni:

– pomoću običnih ili visokovrednih zavrtnjeva,

– u zavarenoj izradi (znatno ređe).

• Proračun može da se izvrši na dva načina:

– prema proračunskim vrednostima uticaja na mestu veze –

„prema silama“ (MEd, VEd, NEd),

– prema geometrijskim karakteristikama poprečnog preseka -

statički pokriveni nastavci.


• Položaj montažnog nastavka nosača treba locirati van zone

maksimalnih momenata savijanja, kad god je to moguće!


• Momenat savijanja Med prihvataju nožice

EdEdf MM ,

• Transverzalna - smičuća silaVEd se poverava rebru

Edww

EdEdw VSI

SIVV

/

/,


• Proračun se vrši u tri koraka (faze):

– Kontrola nosivosti oslabljenog preseka i po potrebi ojačanje;

– Proračun zavrtnjeva;

– Proračun podvezica.

• Proračun zavrtnjeva i podvezica se vrši posebno za nožice,

posebno za rebro.

• Nastavak nožica vrši se na isti način kao i u slučaju montažnog

nastavka štapa.


Problem savijanja može da se prevede u problem aksijalnog

naprezanja:

hMNN EdEdfcEdft /,,,,

žicamano na podvezice obostrane za

žicamanо na podvezice ejednostran za

fth

hh

Mf,Ed moment u nožicama

h’ krak unutrašnjih sila

Rd

Edft

fF

Nn

,,Broj zavrtnjeva na nožici:

FRd minimalna granična nosivost zavrtnja na nožicama


• Zavrtnjevi na rebru su opterećeni:

– smičućom silom VEd i

– momentom ekscentriciteta Me,Ed

• Usled ovih sila u zavrtnjevima se javlja smicanje.

• Zavrtnjevi su uvek dvosečni.

• Raspodela smičuće sile VEd (i aksijalne sile NEd ako postoji) u zavrtnjevima je

ravnomerna.

• Raspodela sila usled momenta savijanja Me,Ed je linearno promenljiva.

• Najopterećeniji su zavrtnjevi koji su najudaljeniji od težišta veze;

eVM EdEde ,


• Nastavci nosača se mogu podeliti na:

– visoke (hmax/bmax > 2) – proračun prema ekvatorijalnom mom. in.

– široke (hmax/bmax 2) – proračun prema polarnom momentu inercije

RdzMVxMNEdR FFFFFF 2

,max

2

,max,max )()(RdMNVEdR FFFFF 2

max

2

,max )(

2/

1

2

2

max,max

1

n

i

i

EdeM

hn

hMF

2

max,max

i

EdeMr

rMF


RdnettfpEdf NN ,,,,, Na zategnutoj nožici:

Na pritisnutoj nožici: 0,,,,,, / MycfpRdcfpEdf fANN

)/9,0 ;/min( 2,,,0,,,,, MunettfpMytfpRdnetfp fAfAN

• Širina podvezica se određuje prema širini nožica, kao kod nastavaka

štapova, a debljina podvezica se određuje na osnovu potrebne

površine.

• Iz praktičnih razloga uobičajeno je da se usvoje iste debljine podvezica

i za zategnutu i za pritisnutu nožicu!


Podvezice na rebru prihvataju smičuću silu VEd i momenta

ekscentriciteta Me,Ed. i moraju da zadovolje sledeća dva uslova

nosivosti;

Iz uslova smicanja može da se odredi potrebna debljina podvezica;

Često je ova debljina nedovoljna, jer je zbog manje visine

podvezica u odnosu na rebro moment nosivosti zahteva veću

debljinu!

0,,, /)3/( MywpRdwpEd fAVV

0,,,, / MywpRdwpEdw fWMM

yp

MEdp

fh

Vt

2

3 0

Ap,w površina podvezica na rebu

Wp,w otporni moment podvezica


metalne i drvene konstrukcije - b2s3md i b2h4md...beograd, 2020. sva autorska prava autora...

Documents