spmkz predavanje 1 - grf.bg.ac.rs · 11 tip krovne i ... ravanski sistemi vise ćih krovnih...

8.4.2018.

1

Nastavnici Predavanja:Doc. dr Jelena Dobrić Vežbe:Ass. Aljoša Filpović

8.4.2018.

2

O predmetu

Jednosemestralan, fond časova 2+0. Uslov za slušanje predmeta – potpis iz predmeta Metalne konstrukcije u zgradarstvu. Uslov za polaganje ispita - položen predmet Metalne konstrukcije u zgradarstvu. Usmeni deo ispita.

8.4.2018.

3

Organizacija nastave

Elaborat (mora biti završen u celosti)! Jedan test.

Nastavne (predispitne) obaveze IspitMaksimalan broj poenaElaborat Test Usmeni deo ispita20 20 608.4.2018.

4

VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE4/8/2018

5

VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE

8.4.2018.

6

Noseći sistemi u kojima je osnovni noseći element čelično uže dominantno izloženo naponima zatezanja.

Javni objekti velikih raspona: hangari, železničke stanice, sportske dvorane, stadioni, izložbeni paviljoni, aerodromski terminali. Atraktivni za primenu kod javnih objekata kod kojih noseća konstrukcija ostaje vidljiva u prostoru; Privredni i industrijski objekti sa slobodnim unurašnjim povšinama; Objekti manjih raspona; Pravilno odabran statički i konstruktvni sistem upotpunjen tehnologijom građenja – funkcionalna, estetska i puna tehnička i ekonomska opravdanost.

VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE - OPŠTE

8.4.2018.

7

Prve viseće krovne konstrukcije - Izložbeni paviljoni u ruskom gradu Nižnjem Novgorodu sagrađen prema projektu inženjera Vladimira Šukova 1896. godine. Kružni paviljon pečnka 68 m sa 16 unutrašnjih rešetkastih stubova raspoređenih u prečniku od 20 m koj pridržavaju unutrašnji prsten koji drži mrežu kablova.

VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE - OPŠTE

8.4.2018.

8

Tokom druge polovine dvadesetog veka dolazi do masovnije upotrebe visećih konstruktivnih sistema za građenje objekata velikih raspona (40 m do 180 m); Nemački paviljon građen za svetsku izložbu u Montrealu, 1967. god; Konstrukcija krova nad tribinama olimpijskog stadiona u Minhenu, 1972. god.

SPECIFIČNOSTI

8.4.2018.

9

Optimalno iskorišćenje mehaničkih svojstava materijala - optimalan odnos nosivosti užeta isopstvene težine viseće krovne konstrukcijezategnutog čeličnog užeta; Manji modul elastičnosti čeličnog užeta - povećanadeformabilnost; Velika raznosvrsnost konstruktivnih sistema; Jednostavnost i brzina izrade i montaže koja se uglavnom ogleda u mogućnosti unifikacije i tipizacje elemenata; Smanjeni troškovi transporta i skladištenja;

SPECIFIČNOSTI

8.4.2018.

10

Mala osetljivost na neravnomerna sleganja oslonaca jer se u globalnom sistemu najčešće radi o statički neodređenim konstrukcijama; Dobra seizmička otpornost zbog relativno manje mase krovne konstrukcije; Visok stepen otpornosti na visoke temperature usled dejstva požara koji se ogleda kroz pojavu velikih deformacija ali ne i brz gubitak nosivosti usled dejstva požara; Velika adaptibilnost i mogućnost demontaže i ponovnog iskorišćenja noseće konstrukcije.

KLASIFIKACJA

8.4.2018.

11

Tip krovne i oslonačke konstrukcje; Specifičnosti čeličnih užadi; Način stabilizacije krovne površi; Oblik krova u prostoru.

PODELA PREMA SPECIFIČNOSTIMA ANALIZE I PRENOSA OPTEREĆENJA

8.4.2018.

12

Viseće krovne konstrukcije sa zateznimužadima; Jednopojasne viseće krovne konstrukcije; Dvopojasne viseće krovne konstrukcije; Sedlaste viseće konstrukcije; Talasaste viseće krovne konstrukcije.

Kalsifikacija prema ugluθ pod kojim deluje opeterećenje na čeličnu užad

8.4.2018.

13

VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE SA ZATEZNIM UŽADIMA

8.4.2018.

14

Najčešći tip visećih krovnih konstrukcija; Nastaju kombinovanjem zateznih užadi i različitih krutih nosećih elemenata: gredni nosači, ramovski nosači i lučni nosači. Povećana krutost koja je direktna posledica postojanja krutih nosećih elemenata i smanjena osetljivost na nesimetrična opterećenja. Ekonomični sa stanovišta utroška materijala i nosivosti elemenata konstrukcije. Karakterišu se strožijim uslovima antikorozione zaštite zbog direktne izloženosti užadi malog poprečnog preseka atmosferskim uticajima. Najčešće se primenjuje dvostruka antikoroziona zaštita užeta unutar užeta i po površinama žica.

Ravanski sistemi visećih krovnih konstrukcija konzolnog i ramovskog tipa

8.4.2018.

15

Karakterišu se paralelnim postavljanjem konstrukcija konzolnog i ramovskog tipa na ekvidistantnim rastojanjima. Sigurnost konstrukcije usled odizanja usled sišućeg dejstva vetra - konstruktivna rešenja u vidu krutih prostornih nosača koji spajaju krajeve konzolnih nosača ili vešanje fasadne konstrukcije na krajeve konzolnih elemenata. Primena kod konstruktvnih nosećih sistema hangara i stadiona.


8.4.2018.

16


8.4.2018.

17


8.4.2018.

18

Ravanski sistemi visećih krovnih konstrukcija konzolnog tipa

8.4.2018.

19

Ravanski sistemi sa dva ivična ili jednim središnjim stubom

8.4.2018.

20

Viseće krovne konstrukcije sa zateznim užadima koji imajudva ivična ili jedan središnji pilon.

Ravanski sistemi sa dva ivična ili jednim središnjim stubom

8.4.2018.

21

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-Kastrup

8.4.2018.

22

Projektovana je za smeštaj i servisiranje velikihmlaznih aviona; Unutrašnji prostor ima širinu 68,5 m, dužinu 157,9 m i slobodnu visinu na čeonim vratima 16,0 m; Noseća konstrukcija oblikovana je u vidu čelicneviseće krovne konstrukcije sa zategama i AB okvirnekonstrukcije na delu osa A-D-I; AB konstrukcija služi kao prostorno ukrućenje ikontratežina vertikalnim zatezućim silama u ankerima u osi A u čeličnoj konstrukciji.


8.4.2018.

23

Krovni pokrivač – siporeks ploče; Rožnjače HEA 280; Glavni nosači su jednozidni zavareni nosaci visine 1600 mm; Na kraju glavnih nosaca je tropojasni rešetkasti nosač vrata hangarakontnualnog statičkog sistema; Za vešanje glavnih nosača upotrebljene su kose vešaljke od dvostrukog okruglog čelika i to za vešaljke na prepustu glavnog nosač a 2ϕ80 mm, a za anker vešaljke 2ϕ120 mm; U odnosu na čeličnu užad vešaljke od okruglog celika sa većim modulom elasticnosti pružaju veću krutost visećoj konstrukciji, jednostavnije spojeve i nižu cenu; Spojevi vešaljki na krajevima i na mestima montažnih nastavaka su ostvareni čepovima i dvostranim pcdvezicama od pljošteg čelika.


8.4.2018.

24

Pilon je sandučasti nosač promenljivogpoprečnog preseka po visini; Oslanjanje na stub AB okvira ostvareno je prekodva kuglasta ležišta od livenog čelika; Stabilnost noseće konstrukcije osigurana jepoprečnim spregovima u krovnoj površiniizmeđu prva dva glavna nosača uz kalkanski ipodužnim spregom uz ulazna vrata hangara.

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupGlavna noseća konstrukcija – poprečni presek

8.4.2018.

25

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupOsnova krova

8.4.2018.

26

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupZglobni oslonac glavnog nosača

8.4.2018.

27

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupDetalj veze zateznog užeta za glavni nosač

8.4.2018.

28

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupDetalj vrha pilona

8.4.2018.

29

Hala hangara na aerodromu Copenhagen-KastrupDetalj ankerisanja vešaljke u AB okvir

8.4.2018.

30

Hangar Munchen – Riem

8.4.2018.

31

Čelična konstrukcija punog nosača ovešenog zateznim čeličnim užadima u dve tačke na čelični pilon sa zglobnim osloncem u temelju i stabilzacionim oslonačkim užetom koji je ankerovan u AB temelj. Sopstvena težina pokrivača (~60 kg/m2) i noseće konstrukcije (glavni nosač sa zglobnim oslanjanjem i adekvatnom geometrijom) obezbeđuje zahtevanu sigurnost protiv prevrtanja pri sišucem dejstvu vetra za slucaj otvorenih vrata na hangaru. Raster hangara (razmak glavnih nosača) je 25,0 m.

Hangar Munchen – Riem

8.4.2018.

32

Raster hangara (razmak glavnih nosača) je 25,0 m; Rožnjače su kontnualnog sistema HEA 700 na međusobnom razmaku 10m; Preko rožnjača postavljeni su rogovi IPN 240 na međusobnom razmaku 4m; Glavni nosač - zavareni jednozidni nosač promenljive visine h=1000mm-3000 mm i debljinom rebra tw=15-20mm; pojasne lamele suu širne 700x20mm; Pilon je sandučastog preseka sa vertikalnim limovima visine od 1200 mm do 3600 mm, debljine tw =15-20 mm i pojasnim lamelama 1200x40mm i 1200x20-25mm. Nosač je pridržan sa dva čelična užeta prečnika ϕ89mm sa prednje strane odnosno dva užeta prečnika ϕ 63mm sa zadnje strane, dok je ankerno uže iz jednog užeta ϕ110mm.

Hangar Munchen – RiemGlavni nosač

8.4.2018.

33

Hangar Munchen – RiemKonstrukcja kalkana

8.4.2018.

34

Hangar Munchen – RiemOsnova krova konstrukcija podužnog zida

8.4.2018.

35

Fiumicino – RomaKonstrukcja hangara

8.4.2018.

36

Prostorna rešetkasta viseća konstrukcija hangara sa utroškom čelika 88 kg/m2;

Roissy – FrancuskaKonstrukcja hangara

8.4.2018.

37

Osnova 138x90m; Dva stuba unutrašnjem prostoru; Slobodan otvor na vratima hangara ima duzinu135m· i visinu 20,5 m; Čelicna konstrukcija hangara se sastoji se izglavne i sekundarne noseće konstrukcije. Krovni pokrivač je iz profilisanih limova satermoizolacijom.


8.4.2018.

38

Glavnu konstrukciju sacinjavaju dva prostornarešetkasta nosača sa zateznim užadima postavljena u poprečnom pravcu hangara u osama 8 i 13. Na glavnunosecu konstrukciju oslanja se sekundarna krovnakonstrukcija koju predstavljaju podužni rešetkastikontinualni nosači raspona 50,4+36,0+50,4 m narazmaku od 10,8 odnosno 9,8 m· i rožnjace od IPEprofila raspona 10,8 odnosno 9,8 m· na rastojanju od 3,6 m; Krovni sprega protiv vetra postavljen u sredinama sva tri polja podužnh nosača bočno ukrućuje podužne nosače i doprinose raspodeli pokretnih opterećenja od dizalica u hangaru.


8.4.2018.

39

Vrata hangara

8.4.2018.

40

Hala za zimske sportoveTrenčin

8.4.2018.

41

Korisna osnova 60x90m; Čelicna krovna konstrukcija sa roštiljnim sistemom poprečnihnosača raspona 28800mm na razmaku 9000 mm i glavnog nosača sa kosim zategama raspona 14500+72000+14500 mm.

Hala za zimske sportoveTrenčin

8.4.2018.

42

Roznjace su sistema gerberovih nosaca; Elementi prostornih trougaonih rešetkstih poprečnihnosača kao i elementi glavnog nosača raspona 72000mmsu sandučasti a montažni nastavci su ostvarenizavrtnjevima klase čvrstoće 10.9 sa punom silompritezanja. Glavni nosači raspona 14500 mm su puni limeni nosači sanducastog preseka. Piloni su prostorni Vierendel okviri sa sanducastimpresecima Stabilnost konstrukcije ostvarena je krovnim spregovima i zateznim čeličnim užadima.

Hala za zimske sportove TrenčinOsnova krova

8.4.2018.

43

Hala za zimske sportove TrenčinPoprečni presek

8.4.2018.

44

Hala za zimske sportove TrenčinPodužni presek

8.4.2018.

45

Hala za zimske sportove Arosa, Switzerland

8.4.2018.

46

Površina 4300 m2 bez unutrašnjih stubova; Opteretenje snegom 7.50 kN/m2; Čeličnuu noseću konstrukciju činea glavni nosači sa kosimzategama. U srednjem polju nosača je ukupno 12 kosihzatega sistema 8ϕ36mm. Glavni nosac je dvozidni zavaren limeni nosač koji je nasvojim krajevima ankerisan putem 20 kablova za betonskudijafragmu. U poprečnom pravcu hale su sekundarni nosaci delomzavareni limeni, a delom valjani HE profili, sistema nosača sa zglobovima sa oslanjanjem na fasadne stubove i naglavni nosač. Ukupan utrošak celika 128kg/m2.

Hala za zimske sportove Arosa, SwitzerlandOsnova krova

8.4.2018.

47

Hala za zimske sportove Arosa, SwitzerlandPoprečni presek

8.4.2018.

48

Hala za zimske sportove Arosa, SwitzerlandPodužni presek

8.4.2018.

49

Hala za zimske sportove Squaw, Vallwy

8.4.2018.

50

Glavnu noseću konstrukciju čine zavareni sandučasti nosačina međusobnom razmaku od 9760mm iz dve grede saprepustom ovešene čeličnim užadima preko vrha kosopostavljenih pilona. Sva primenjena čelična užad su iste konstrukcije i prečnikaϕ57 mm; Roznjace su valjani I-profili sistema kontinualne grede sarasponima 9760 mm. Krovni pokrivač od celičnih ćelijastih elemenatakombinovanih sa čeličnim limom i plastičnom prevlakom deluje kao kruta krovna dijafragma za prijem sila od vetra. Urošak čelika je oko 107 kg/m2.

Hala za zimske sportove Squaw, Vallwy

8.4.2018.

51

Hala za zimske sportove Squaw, VallwyPoprečni presek

8.4.2018.

52

53

Krovna konstrukcija zapadne tribine stadiona FK “Crvena Zvezda”

Na zapadnoj tribini stadiona "Crvene zvezde" u Beogradu podignuta je viseća krovna konstrukcija ćsa nizom ravanskihkonstrukcija koje sacinjavaju ovešeni sandučasti nosač, pilon, zatege i ankeri.

54

Stadion FC Southampton

55

Stadion FC Bolton

Olimpijski kompleksMunchen Četiri objekta sa visećim krovovima: Stadion na kome je mreža čelične užadi krovarazapeta preko osam velikih, dva mala stojeća stuba, tri lebdećih stubova i glavnog ivičnog uzeta; Sportska halu sa dva velika stuba; Hala plivališta sa velkim stubom; Ulazni objekat u Olimpijski grad sa velikim stubom.

8.4.2018.

56

Olimpijski kompleksMunchen

8.4.2018.

57


8.4.2018.

58


8.4.2018.

59

Ravanski sistemi vitkih lukova sa zateznim užadima

8.4.2018.

60

Zatezna užad imaju funkciju stabilizacije vitkihlukova čija je nestabilnost izazvana odizanjemkrovne konstrukcije usled sišućeg dejstva vetra; Obezbeđjuju uravnoteženje horizontalnih silaizazvanih reakcijama lučnih nosača iuravnoteženje deformacija i uticaja u nosačuusled nesimetričnog opterećenja.

Ravanski sistemi vitkih lukova sa zateznim užadima

8.4.2018.

61

PROSTORNE VISEĆE KROVNE KONSTTRKCIJE

8.4.2018.

62

Pločaste krovne površine ili sistemi nosača pod uglom su ovešeni zateznim užadima o jedan sredšnji pilon.

PROSTORNE VISEĆE KROVNE KONSTTRKCIJE

8.4.2018.

63

Sistem zglobnih okvirnih nosača koji su prostorno stabilzovani zateznim užadima.

MEMBRANE

8.4.2018.

64

Značajna prmena u sistemima visećih konstrukcja od druge polovine XX veka – membrane se mrežom kablova pridržavaju i oslanjaju preko vertikalnih nosećih elemenata, najčešće čeličnih stubova i jarbola omogućavajući savlađivanje velikih raspona. Membrane prenose opterećenje u svojoj ravni i to samo zatezanje, dok pritisak i savijanje ne mogu da prenose. Pored toga, usled sopstvene težine mogu da formiraju prirodne zakrivljenosti, što predstavlja poseban izazov za inženjere. Zbog estetskih i vizuelnih karakerstika veoma popularan sistem u arhitekturi.

MEMBRANE

8.4.2018.

65

JEDNOPOJASNE VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE

8.4.2018.

66

Noseću konstrukciju čini membrana obrazovana od čeličnih užadi i elementi krovnog pokrivača položeni u konkavnu krovnu površ. Zahtev u pogledu krutosti i težine konstrukcije u cilju obezbeđenja manje deformabilnosti sistema i sprečavanja odizanja krovne konstrukcije usled sišućeg dejstva vetra. Osnovni princip prenošenja opterećenja ogleda se u memebranskom dejstvu krovne površi i domnantnom zatežućem opterećenju čeličnih užadi. Ovakve sisteme karakteriše postojanje velikih deformacija pri nesimetričnom opterećenju i oscilacije vitkih elemenata pri dejstvu vetra, pa je neophodno u svim fazama građenja i eksploatacije objekta obezbediti potrebnu stabilnost sistema – prednaprezanje pokrvača ili primena teških krovnh pokrivača.

Jednopojasne viseće krovne konstrukcije - Podela

8.4.2018.

67 Prema načinu formiranja oslonačke konstrukcije,obliku osnove i načinu formiranja mreže čeličnih užadi - raznovrsnost konstruktivnih sistema.Prema rešenju oslonačke konstrukcije dele se na: otvorene konstrukcije šatorastog tipa kod kojihje membrana poduprta u pojedinim tačakama ili linijama; zatvorene konstrukcije kod kojih je membranaovešena o oslonački krut cilindrični prsten.


8.4.2018.

68

Pravougaona osnova konstrukcije – užadsu paralelna sa jednom stranom osnove objekta i najčešće međusobno postavljena u ortogonalnom rasporedu; Kružna osnova konstrukcije – čelična užad su postavljena radijalno; Proizvoljni oblik osnove – čelična užad međusobno postavlejna pod različitim uglom;


8.4.2018.

69

Prema načinu formiranja mreže čeličnih užadi jednopojasne viseće krovne konstrukcije dele se na cilindrične, radijalne, mrežaste i konstrukcije sa krutim elementima. Svaki od navedenih konstruktivnih sistema nalazi primenu kod javnih objekata velikih rapona (sportske dvorane) - konstruktivnarešenja bez unutrašnjih stubovima sa obimnom oslonačkom konstrukcijom.

Jednopojasne cilindrične viseće krovne konstrukcije

8.4.2018.

70

Najčešće se primenjuju za objekte koji imajupravougaonu osnovu; Jednostavna oslonačka konstrukcija u vidučeličnih stubova sa zateznim užadima; Stubovi mogu biti pravi ili kosi, a njihovimpovezivanjem u podužnom pravcu postiže se prostorna stabilnost objekta; Zatezna užad koja čine oslonačku konstrukcijuankeruju se u masivne armiranobetonsketemelje.


8.4.2018.

71

Pravougaona osnova sa jednostavnom oslonačkom konstrukcijom –čelični stubov sa kosim zategama su u podužnim zidovima. U podužnom pravcu vrhovi stubova su povezani međusobno užetom koje se kod krajnjih stubova ankeuje u AB temelje.


8.4.2018.

72

Radijalne jednopojasne viseće krovne konstrukcije

8.4.2018.

73

Karakteristične po postavljanju užadi u radijalnomrasporedu; Osnovni noseći element ovakvih sistema je membranaformirana od čeličnih užadi i oslonjena na radijalnuobodnu oslonačku konstrukciju; Krovna površina može biti sa:• pozitivnom zakrivljenošću u obliku prevrnute kupole;• negativnom zakrivljenošću u obliku šatora uz oslanjanje na središnji stub.


8.4.2018.

74

Pozitivna zakrivljenost krovne kupoleNegativna zakrivljenost krovne kupole


8.4.2018.

75

Problem odvodnjavanja je posebno izražen kodkonstrukcija sa pozitivnom zakrivljenošću. Kodovakvih sistema se membrana oslanja naspoljašnji noseći prsten i unutrašnji zategnutiprsten; Konstruktivna rešenja sa negativnomzakrivljenošću kod kojih se membrana oslanjana središnji prsten nisu primenjiva kodsportskih objekata sa terenima u centralnomdelu objekta.Izložbena halaWien

8.4.2018.

76

Izložbena halaWien

8.4.2018.

77

Izložbena halaWien

8.4.2018.

78

Središni stub visine 19,35 m·; Pritisnuti periferni poligonalni prsten sa gornjom ivicom na 5,1 m od terena oslonjen na ukljestene periferne stubove sandučastog preseka; Jednopojasna mreža čeličnh užadi razapetu izmedju vrha središnogstuba i perifernog prstena; Mreža užadi sastoji se iz 48 komada užadi ϕ15,5 mm radijalnorasporedjenih i 3 komada prstenasto rasporedjenih uzadi zastabilizaciju. Noseća radijalna užad imaju glave užadi i ankernukonstrukciju na vrhu središnog stuba i u perifernom prstenu što omogućava lako ugradjivanje i demontazu. Po zavrsetku montaže čelične konstrukcije utezanje čelične užadipostiže se podizanjem središnog stuba na potrebnu visinu. Središni stub ima stablo od čelične cevi ϕ711,2/13 mm sa teleskopskioblikovanim donjim delom i vrh u vidu kupole od zavarenih limova.

Madison Square GardenNew York

8.4.2018.

79

Kapacitet 20500 gledalaca; Radijalna viseća krovna konstrukcija kružneosnove precnika 129m; 48 pocnkovanih čeličnih užadi prečnika ϕ95 mmsu razapeta izmedju središnjeg zategnutogprstena od visokovrednog čeličnog lima debljine64 mm i ivicnog pritisnutog prstena sanducastogpoprečnog preseka od visokovrednog čelika.


8.4.2018.

80


8.4.2018.

81

Mrežaste jednopojasne viseće krovne konstrukcije

8.4.2018.

82

Formiraju se od većeg broja ortogonalnih ili kosouglih jednopojasnih mreža od čeličnih užadi; Mogu imati različite osnove i najčešće se oslanjanju na obodnu noseću konstrukciju kod radijalnih osnova ili su oslonjene na stubove i obodnu noseću konstrukciju kod konstrukcija šatorastog tipa; Mrežasta konstrukcija šatorastog tipa primenjena je za kružni izložbeni paviljon u Nižnjem Novgorodu(jedna od prvih izgrađenih visećih krovnih konstrukcija u svetu).

Mrežaste jednopojasne viseće krovne konstrukcije

8.4.2018.

83

Jednopojasne viseće krovne konstrukcije sa krutim elementima

8.4.2018.

84

Imaju krute elemente koji se postavljaju u krovnoj ravni u kombinaciji sa čeličnim užadimai kojima se postiže stabilizacija osnovnognosećeg sistema. Kruti krovni elementi najčešće se postavljaju u pravcu kraćeg raspona objekta u slučaju da suformirani od punih elemenata ili u pravcu dužegraspona objekta u slučaju da su formirani od rešetkastih nosača.

Jednopojasne viseće krovne konstrukcije sa krutim elementima

8.4.2018.

85

DVOPOJASNE VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE

8.4.2018.

86

Pored nosećeg užeta imaju i uže za stabilizaciju koje se najčešće nalazi u istoj vertikalnoj ravni kao i noseće uže; Uže za stabilizaciju može da se nalazi ispod nosećeg užeta, iznad nosećeg užeta ili delimično ispod a delimično iznad nosećeg užeta; Moguće je da užad u dva pojasa ne budu u istoj ravni već smaknuta čime se dobija „naborana krovna konstrukcja“. Između nosećeg užeta i užeta za stabilizaciju postavljaju se vertikale i dijagonale; Odlikuju se većom krutošću što omogućava primenu lakših krovnih pokrivača u odnosu na jednopojasne viseće krovne konstrukcije.

Dvopojasne viseće krovne konstrukcije sa užetom za stabilizaciju gore

8.4.2018.

87

Imaju oblik „točka bicikla“ li diska. Uže za stabilizaciju se uvek nalazi gore, a između njega i nosećeg užeta postavljaju se krute vertikale. Sile iz užeta se prenose na spoljašnji noseći prsten koji je najčešće od armiranog betona i na unutrašnji zategnuti prsten koji se najčešće izrađuje od čelika.

Dvopojasne viseće krovne konstrukcije sa užetom za stabilizaciju gore

8.4.2018.

88

Dvopojasne viseće krovne konstrukcije sa užetom za stabilizaciju dole

8.4.2018.

89

Između dva pojasa od čeličnih užadi maju ispunu od zategnuth vertikala - vešaljki ili samo od dijagonala. Pogodni u slučajevima kada se užad na krajevimaankeruju u anker blokovima. Primenjuju se uspešno kod različitih tipova objekatavelikog raspona, pogotovo kod objekata kod kojih je postojanje unutrašnjih stubova nepovoljno zbogfunkcionalnosti objekta. Karakteriše ih relativnomala težina u odnosu na ostale konstruktivnesisteme. Jedan od najpoznatijih sistema ovog tipa je Jewert, nazvan po švedskom inženjeru Dejvidu Dževartu.

Dvopojasne viseće krovne konstrukcije sa užetom za stabilizaciju dole

8.4.2018.

90

Izložlbenii paviljonBruxelles

8.4.2018.

91

Dvopojasni viseći krov ima radijalno raspoređenuužad za stabilizaciju prečnika ϕ32 mm u gornjem inoseću užad ϕ54 mm u donjem pojasu; Vezivanje čeličnih užadi ostvareno je u sredini preko cilindričnog rešetkastog prstena prečnika 20m i visine 8,5 m, a po konturi preko prstenastog čelicnog okvira kojeg čine rešetkasti prostorni nosač na stubovima od cevi položenim na koncentričnim krugovima prečnika 92 m i 104 m.

Izložlbenii paviljon BruxellesDispozicja

8.4.2018.

92

Sportska halaLenjingrad

8.4.2018.

93

Dvopojasna krovnu konstrukcija na kružnojosnovi prečnika 93m. Između gornje užadi za stabilizaciju ϕ42,5 mm idonje noseće uzadi ϕ63 mm ugrađene suvertikale.

Sportska hala LenjingradDispozicja

8.4.2018.

94

Sportska hala LenjingradDetalji

8.4.2018.

95

Sportska halaGenova

8.4.2018.

96

Kružna osnova prečnika 160 m ima osnovnu nosecukonstrukciju od armiranog betona i viseću dvopojasnukrovnu konstrukciju precnčika ϕ68 m u obliku točka od bicikla; Gornji pojas se sastoji od 144 čelična užeta za stabilizaciju ϕ 27 mm, a donji pojas od 48 nosećih užadi ϕ 52 mm. Središnji deo je prostorna konstrukcija od čeličnih cevi visine 12,8 m u vidu „pletenog koša“ dok je spoljašnji kružni prsten od armiranog betona; Za krovni pokrivač upotrebljeni su poliesterski krovnipaneli duzine 27,4 m oslonjeni na čeličnu užad u gornjempojasu viseće krovne konstrukcije.

Sportska hala GenovaDispozicija

8.4.2018.

97

Jewert sistem

8.4.2018.

98

Jewert sistem je jedan od veoma popularnih sistema za formiranje dvopojasnih visećih krovnih konstrukcija. Sastoji se od dva pojasna čelična užeta, jednog nosećeg i jednog za stabilizaciju, koji mogu duž raspona konstrukcije da menjaju svoj međusoban položaj. Između pojaseva su dijagonalni elementi koji ih povezuju. Velika adaptabilnost oblika konstrukcije omogućava formiranje velikih otvorenih prostora u unutrašnjosti objekta bez postavljanja stubova u unutrašnjosti objekta, i slobodu u planiranju i projektovanju; Veoma efikasna upotreba različitih materijala; Eliminacija potrebe za ojačavanjem i dodatnim radovima na monataži koji poskupljuju gradnju.

Jewert sistem

8.4.2018.

99

Sportska halaKano, Nigerija

8.4.2018.

100

Čista sportska površna 37xl8 m je ukopana u terensa tribinama od 4025 sedišta i korisnim prostoromispod tribina za vezbaonice, garderobe, kancelarije iskladista. Objekat je otvoren, bez bočnih zidova, prozračan ilak, što je postignuto korišćenjem 12 asimetričnih"Jawerth" nosećih sistema raspona 70m nameđusobnom razmaku od 5 m. Krovni pokrivač od dvoslojnog profilisanog lima satoplotnom izolacijom položen je na višem delukrova u ravan gornje noseće užadi, a u donjojpolovini krova u ravan donje uzadi za stabilizaciju.

Sportska halaKano, Nigerija

8.4.2018.

101

Čeelična noseća užad i užad za stabilizaciju završavaju se glavama užadi sa mogućnošću regulisanja prednaprezanja na mestimaankerisanja za čelične stubove (HE 280 A). Sva čelicna užad su spiralna od pocinkovnih žica. Poduzna stabilizacija stubova ostvarena je ugradjivanjem vertikalnog sprega sa ukrštenimdijagonalama od okruglog čelika između svihgornjih i donjih stubova.

Sportska hala Kano, NigerijaDispozicija

8.4.2018.

102

Sportska hala Kano, NigerijaDetalji

8.4.2018.

103

Sportska halaSokoto, Nigerija

8.4.2018.

104

Sportska površina 40x20 m je ukopana u teren. Tribine za 4000 gledalaca i potrebne pomoćne prostorije smeštene su u estetskioblikovane AB okvire u koje su ankerovana noseća užad i užad za stabilizaciju simetricnog " Jewert " sistema raspona L=71 m; Upotrebljeno je 11 "Jawerth„ nosećih sistema na međusobnomrazmaku od 5 m; Podužna stabilnost obezbeđena je armiranobetonskimdijafragmama izmedju okvira po celoj dužini podužnih fasada. Krovni pokrivač od dvoslojnih profilisanih limova sa toplotnomizolacijom ukupne tezine 30 kg/m2 položen je preko gornjenosece uzadi "Jawerth"-sistema. Krovna površina ima paraboličnu krivinu u podužnom i u poprečnom pravcu tako da je krov u obliku sedla.

Sportska hala Sokoto, NigerijaDispozicija

8.4.2018.

105

KlizališteJohanneshov

8.4.2018.

106

Objekat je realizovan nosećom konstrukcijom " Jewert " sistema raspona73m do 83m, sa kosim štapovima ispune.Za " Jewert " sistema su korišćena su prethodno vučena, zatvorenaužad od patentiranih, hladno vučenih žica, prečnika ϕ 58 mm za noseće uže i ϕ 48 mm za stabilizujuće uže. Glavni noseći elementi su na medjusobnom rastojanju od 5,28 m.

Sportski kompleks "Zdravlje„Leskovac

8.4.2018.

107

Sportska hala Sokoto, NigerijaDetalji

8.4.2018.

108

KOMBINOVANI SISTEMI DVOPOJASNIH VISEĆIH KROVNIH KONSTRUKCIJA

8.4.2018.

109

Karakteristični po postojanju krutog donjeg pojasa(opterećenog na savijanje) koji se pomoću vešaljkipovezuje sa vitkim gornjim užetom. Ovaj sistem se kaoi jednopojasni sistemi sa krutim elementimakarakteriše povećanom krutošću i prostornom stabilnošću.

Kombinovani sistemi dvopojasnih visećih krovnih konstrukcij

8.4.2018.

110

SEDLASTE VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE

8.4.2018.

111

Krovna površina ima izgled sedla odnosno hiperboličkog paraboloida koja je u jednom pravcu konkavna a u drugom konveksna. Krovnu konstrukciju obrazuje ortogonalna mreža čeličnih užadi pri čemu je noseća užad u donjoj, a užad za stabilizaciju u gornjoj površi konstrukcije. Čelična užad može biti postavljene u ortogonalnom pravcu ili pod međusobno različitim uglovima.

SEDLASTE VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE - PODELA

8.4.2018.

112 Prema rešenju oslonačke konstrukcije dele se na: Sedlaste konstrukcije sa konturnomkonstrukcijom u vidu nagnutog ili vertikalnogluka; Sedlaste konstrukcije sa zatvorenom konturnomkonstrukcijom proizvoljnog oblika; Sedlaste konstrukcije sa ivičnim užadima, pilonima i masivnim anker blokovima.

Konturna konstrukcija u vidu vertikalnog ili nagnutog luka

8.4.2018.

113

Konturna konstrukcija u vidu vertikalnog ili nagnutog luka

8.4.2018.

114

Konturna konstrukcija proizvoljnog oblika

8.4.2018.

115

Sedlaste konstrukcije sa ivičnim užadima, pilonima i anker blokovima

8.4.2018.

116

Konstrukcija dvoranaReleigh

8.4.2018.

117

Konstrukcija u vidu nagnutog luka predstavlja jedanod prvih objekata sedlastog tipa izgradenog uRaleigh (SAD) 1953. godine; Osnova objekta je krivolinijska dimenzija 92x97m; Konturna konstrukcija za ankerisanje čeličnih užadije izvedena u formi dva armiranobetonska lukanagnuta pod uglom od 22° prema horizontali; Noseća čelična užad prečnika ϕ19- ϕ 32mm su narazmaku od 1,83m, dok su užad za stabilizacijumanjih prečnika ϕ13- ϕ19mm.

Konstrukcija dvoranaReleigh

8.4.2018.

118

TALASASTE VISEĆE KROVNE KONSTRUKCIJE

8.4.2018.

119

Odlikuju se velikom raznovrsnošću oblikakrovne konstrukcije koji nastaje različitimmodifikacijama jednopojasnih i dvopojasnihvisećih krovnih konstrukcija. Povezivanjem radijalnih i pravougaonihjednopojasnih i dvopojasnih visećih krovnihkonstrukcija tako da se dobije smaknut rasporednosećih užadi u vertikalnim ravnima dobija se talasasta forma krovne konstrukcije.


8.4.2018.

120


8.4.2018.

121

ČELIČNO UŽE

8.4.2018.

122

ČELIČNO UŽE

8.4.2018.

123

Upleteno uže - sklop od više snopova žicapostavljenih spiralno u jednom ili u više slojevaoko jezgra (jednoslojno uže) ili središta (užeotporno na rotaciju ili paralelno, zatvoreno uže); Spiralno uže - sklop od najmanje dva sloja žica postavljenih spiralno oko središnje žice.

ČELIČNO UŽE

8.4.2018.

124

Osnovni noseći element visećih krovnihkonstrukcija; Zahtevi u pogledu visoke čvrstoće na zatezanje, visoke vrednosti modula elastičnosti E, malih vrednosti plastičnih izduženja i uvijnja pod opterećenjem tokom eksploatacije, visoka koorozivna otpornost, niskih troškova nabavke i održavanja; Ispunjenost navedenih zahteva zavisi od izbora kvaliteta materijala i konstrukcije čeličnog užeta i tehnologija njegove proizvodnje.

Opšte

8.4.2018.

125

Priroda funkcije čeličnih užadi u različitim oblastima primene (viseće krovne konstrukcije, jarboli, portalni stubovi sazategama, mostogradnja, kabel-kranovi, rudarska postrojenja,žicare, liftovi i dr.) uslovila je širok spektar njihovih konstruktivnih rešenja. Čelična užad se sastoje iz većeg broja čeličnih žica u jednom iliviše strukova koncentrično raspoređenih oko umetka-jezgraužeta. Za viseće krovne konstrukcije je uobičajena primena užadi sa čvrstim jezgrom čija su mehanička svojstva određena svojstvima „okolnih“ žica u užetu.

Elementi čeličnog užeta Žica – svaka pojedinačna žica okruglog ili nekog drugogpoprečnog preseka; Jezgro struka – jedna ili više žica smeštenih duž ose struka; Jezgro užeta – centralni elemenat od žica, vlakana ili plastičnh masa smešten duž ose užeta; Struk – element užeta koji se obično sastoji od sklopa žicaodgovarajućeg oblika i dimenzija, spiralno postavljenih u istom ili suprotnom smeru u jednom ili u više slojeva okosredišta.

126

8.4.2018.

Žice

Za izradu čeličnih užadi upotrebljavaju se okrugleili profilisane žice, Z, I iii klinastog preseka,oblikovane izvlačenjem hladnim postupkom ili uznaknadne termičke postupke okrugle žice.

8.4.2018.

127

Jezgro

8.4.2018.

128

Centralni element okruglog užeta oko kojeg se spiralnopostavljaju strukovi užeta ili centralni elemenat pojedinačnog struka kablovski formranog užeta; Jezgo užeta može biti:̶ čvrsto WC – jezgro napravljeno od čeličnih žica koje formiraju čelični struk (VSC) ili čelično uže(IVRC);̶ meko FC – jezgro napravljeno od vlakana, prirodnih NFC ili sintetičkih SFC;̶ od plasticnih masa SPC – jezgro izgrađeno od čvrstogpolimernog materijala koji ima okrugli oblik ili okruglioblik sa žlebovima. Može sadržati i unutrašnji element napravljen od žica ili vlakana.

Oblik struka

8.4.2018.

129

Kružni oblik struka; Trougaoni oblik struka; Ovalni oblik struka; Pljosnati oblik struka.

Tipovi struka

8.4.2018.

130

Jednoslojni struk; Struk „Seale“ – paralelna konstrukcija u kojoj je spoljašnji sloj je sagrađen od debljih žica, unutrašnji od tanjh žica, a oba sloja imaju isti broj žica; Struk „Warrington“ - paralelna konstrukcija u kojoj spoljašnji sloj je sagrađen od naizmenčno poređanih debljih i tanjih žica; Struk sa žicama za popunjavanje „Filler“ - paralelna konstrukcija u kojoj je međuprostor između susednih slojeva žica ispunjen žicama manjeg prečnika.

Tipovi struka

8.4.2018.

131

Kombnovani tip struka - konstrukcijaparalelnog struka sa tri ili više slojevakoji predstavljaju kombinaciju različitih tipova strukova –„Warrington – Seale“; Kompaktan struk – struk je podvrgnutpostupku sabijanja pri čemu površinapoprečnog preseka žica ostaje nepromenjena, dok su oblik žica idimenzija struka modifikovani.

Vrste i konstrukcija čeličnog užeta

8.4.2018.

132

Prema konstrukciji razlikuju se spiralna užad i paralelna užad pri čemu oba konstruktivna tipa mogu da budu iz jednogili više strukova, a svaki struk iz više žicapoloženih u jednom ili više slojeva.

Paralelna užad

8.4.2018.

133

Paralelna čelčna užad mogu biti sa jednim ili više strukova položenih paralelno sa podužnom osomužeta, gde je svaki struk sastavljen iz paralelnihčeličnih žica - užad sa paralelnim zicama, ili iz više strukova paralelnih podužnoj osi užeta medjusobnospojenih kontinualno ili diskontinualno u jedansnop pri čemu su strukovi spiralno pleteni.

Paralelna užad

8.4.2018.

134

Paralelna čelična užad su kruća od spiralnih užadiistog prečnika sa modulom elastičnosti koji je blizakvrednosti za ugljenični konstrukcioni celik; Paralelna užad ima povoljniji odnos stvarneprekidne i računske (prediktvne) sile užeta u odnosu na spiralnu užad; Manipulacija u transportu i na montaži je komplikovanija u odnosu na spiralnu užad. Prijmenjuju se za viseće krovne konstrukcijeizuzetno velikih dimenzija i inteziteta opterećenja ipretežno u mostogradnji.

Spiralna užad

8.4.2018.

135

Spiralna užad ima spiralno pletene žice u struku odnosno spiralno pletene strukove u užetu u odnosu na podužnu osu užeta; Razlikuju se unakrsno i istosmerno pletena užad sapletenjem na levo i na desno; Žice mogu biti pletene:─ normalno, gde žice iz raznih položaja u struku imajurazličite dužine pletenja tj. visine jednog spiralnogzavoja žice,─ paralelno pletene gde sve žice imaju iste dužinepletenja.

Smer pletenja spiralnh užadi

8.4.2018.

136

Unakrsno pleteno na desnoUnakrsno pleteno na levo

Istosmerno pleteno na desnoIstosmerno pleteno na levo

Spiralna užad

8.4.2018.

137

Najširu primenu građevinarstvu imaju: jednostruka otvorena, jednostruka poluzatvorena i jednostruka zatvorenaspiralna užad; Spiralna užad iz strukova; Spiralna užad iz strukova sa umetkom.

Spiralna užad

8.4.2018.

138

Otvorena čelična užad su oblikovanaiz više okruglih čeličnih žicakoncentricno raspoređenih u jednomili više slojeva; Poluzatvorena spiralna užad imaju spoljašnji sloj izgrađen od nazmenično postavljenih okruglih žica i žica H oblika; Zatvorena spiralna užad sastoje se iz jednog ili nekoliko spoljašnjih slojeva od profilisanih (obicno Z) žica i unutrašnjih slojeva od okruglih žica;

Poprečni preseci spiralnih užadi

8.4.2018.

139

Prečnik užeta

8.4.2018.

140

Specfičnosti ponašanja čeličnog užeta

8.4.2018.

141

Uvid u ponašanje čeličnog užeta usled zatezanja, koje predstavlja osnovni vid naprezanja ovh konstruktvnih elemenata, pružaju rezultati standardnih testova na zatezanje i prateći σ-εdijagrami.

Deformabilnost i modul elastičnosti zavise od više parametara: tip, konstrukcija i kvalitet užeta, veličina i trajanje naprezanja, kao i broj i načinnaprezanja kojima je uže bilo prethodno izloženo.


8.4.2018.

142

Izduženje čeličnog užeta se sastoji iznepovratnog, plastičnog i povratnog, elastičnog dela dilatacija čiji odnos nije eksplicitno definisan. Izmedju napona i izduženja (dilatacije) ne postoji linearna zavisnost ni u jednoj fazinaprezanja, modul elastičnosti E nje konstantan o čemu se mora voditi računa prilikom proračuna.


8.4.2018.

143

Stvarni modul elastičnosti E dobija se statističkom obradom rezultata ispitivanja uzimajući u obzir njihovo rasipanje. Stvarni modul elastičnosti ostaje promenljiv savelicinom napona i kroz vreme. Pri ponovljenomjednosmerno promenljivom zatezanju smanjuje se nelinearnost veze σ-ε uz stabilizaciju modula elasttičnosti. Promene vrednosti modula elastčnosti pri daljimnaprezanjima su zanemaljive, a u proračunu se granična (stabilizovana) vrednost uzima zakonstantu.


8.4.2018.

144

Pri prvom opterećenju posle proizvodnje čelicnouže pokazuje značajna neelastična izduženja, 0.2-0.8%, zavisno od konstrukcije užeta iveličine prvog naprezanja. Pod ponovljenim opterećenjma i rasterećenjimaveličina neelastičnih deformacija se smanjuje, amodul elastičnosti E povećava. Na ovoj pojavi zasniva se postupak prethodnogistezanja i stabilizacije čeličnih užadi.

Mehanička svojstva čeličnog užeta

8.4.2018.

145


8.4.2018.

146

Prethodnim istezanjem koje se sprovodi u tunelskim postrojenjima pri konstantnojtemperaturi u trajanju od najmanje jednog sata,silom istezanja jednakom približno poloviniprekidne sile užeta, pozitivno se menjaju upotrebnasvojstva užeta:─ povećava se i stabilizuje modul elastičnosti užeta,─ poboljšava se konstrukcija užeta i izravnjavaju naponi u pojedinačnim zicama,─ otklanja se neelastično istezanje užeta u područijuradnih napona.


8.4.2018.

147

Posebno treba istaći povoljnost stabilizacije užeta na tačnost, pojednostavljenje i pojevtinjenje radova namontazi. Za prethodno istegnuto uže proizvođači daju niske tolerancije za odstupanja u dužini užeta, što omogućava dopremu užadi na gradilište sa tačnim projektnimdužinama i ankernim glavama urađenim kod proizvođaca užadi. S obzirom da se po završenoj montaži i pojaviopterećenja predviđenih projektom neće zbogstabilizovanih deformacionih svojstava osetnije menjati naponsko stanje viseće krovne konstrukcijce, otpadaneophodnost ugradjivanja uređaja za naknadnonaprezanje užadi tokom eksploatacje.

ΔL [mm], L[m]LL =Δ

Evropski propisi

8.4.2018.

148

EN 1993-1-11: Proračun čeličnih konstruukcija –proračun elemenata sa zategntim komponentama EN 12385:2002 (opšte odredbe, zahtevi, definicije, oznake, klasiifikacja) EN 13441:2002 (zahtevi i specifčnosti za različite svrhe primene)

Zahtevi

8.4.2018.

149

Prilikom projektovanja zategnutih komponenata morajuda se razmotre sledeća granična stanja: ULS (granično stanje nosivosti): proračunska aksijalnaopterećenja ne smeju da budu veća od proačunske otpornosti na zatezanje; SLS (granično stanje upotrebljivosti): nivoi napona ideformacije u komponenti ne smeju da budu veća od graničnih vrednosti; Zbog trajnosti, kontroleupotrebljivosti mogu da budu važnije od verifikacijegraničnog stanja nosivosti (ULS). Zamor: opseg napona kao posledica promena aksijalnogopterećenja i oscilacija usled vetra i kiše ne smeju da budu veća od graničnih vrednosti.

Dejstva - sopstvena težina užeta

8.4.2018.

150

Karakteristične vrednosti sopstvene težine čeličnog užeta i drugih komponenata se određuju na osnovu površine poprečnog preseka i zapreminske težinematerijala, osim ako su podaci dati u odgovarajućimdelovima standarda EN 12385. Za spiralno upletenu užad, zatvorenu užad ili užad od snopa okruglih žica, nazivna sopstvena težina gk možeda se proračuna iz izraza:

gk=w AmAm poprečni presek komponenata, u mm²,w [N/(mm³)] jedinična težina koja obuhvata zapreminsku težinu čelika i sistem zaštite od korozije.

Dejstva - sopstvena težina užeta

8.4.2018.

151

Površina metalnih elemenata užeta je funkcijaprečnika užeta d i faktora ispunjenosti f:Am= f (π d2/4)

Dejstva vetra

8.4.2018.

152

Uticaji vetra koji se uzimaju u obzir treba da obuhvate:─ statičke uticaje dejstava sila na kablove usledvetra (EN 1991-1-4), uključujući uticaje ugiba isavijanja u blizini krajeva kabla,─ aerodinamička i druga delovanja koja mogu da prouzrokuju oscilacije kablova.

Ostala dejstva

8.4.2018.

153

Za opterećenje ledom, videti Prilog B u EN 1993-3-1. Toplotna dejstva koja se uzimaju u obzir treba da obuhvate uticaje razlike temperatura između kablova i konstrukcije. Za spoljašnje izložene kablove treba uzeti u obzir dejstva zbog razlika temperature; videti EN 1991-1-5. Sile prednaprezanja kablova treba da budu takva da usled svih stalnih dejstava konstrukcija ima zahtevani geometrijski oblik i raspodelu napona. Treba osigurati opremu za prethodno naprezanje i podešavanje kablova. Ako nije predviđeno podešavanje kablova, onda uticaje promena silama prednaprezanja treba razmotriti u proračunu konstrukcije. U proračunu treba uzeti u obzir zamenu najmanje jedne zategnute komponente kao povremenu proračunsku situaciju. Kada se to zahteva, iznenadni gubitak bilo koje zategnute komponente treba uzeti u obzir kao incidentnu proračunsku situaciju. Za opterećenja usled zamora važi EN 1991.

Proračunske situacije i parcijalni koeficijenti

8.4.2018.

154

U fazi gradnje se parcijalni koeficijent za stalna opterećenjamože izmeniti kako bi se prilagodio posebnoj proračunskojsituaciji i modelu graničnog stanja. U nacionalnom priloguse može definisati parcijalni koeficijent γGi za fazu gradnje. Preporučene vrednosti su:─ γG = 1,10 za kratko vreme (samo nekoliko sati) zaugradnju prvog struka prilikom ugradnje struk po struk;─ γG = 1,20 za ugradnju ostalih strukova;─ γG = 1,00 za povoljne uticaje. Stalne proračunske situacije u toku korišćenja: Za graničnostanje nosivosti, granično stanje upotrebljivosti i proverezamora parcijalni koeficijenti γM mogu da se zasnivaju na:─ značaju uslova upotrebljenih u dokaznim ispitivanjima;─ primenjenim merama za smanjenje uticaja savijanja.


8.4.2018.

155

Karakteristične vrednosti fy i fu konstrukcionogčelika i vrednosti f0,2 ili f0,1 i fu žica treba uzeti izodgovarajućih tehničkih specifikacija.Nazivna čvrstoća pri zatezanju žice (N/mm2)Čelčne žice Okugle žice 1770Z-žice 1570Žice od nerđajužćeg čelika Okugle žice 1450

Modul elasttčnosti

8.4.2018.

156

Za modul elastičnosti zategnutih komponenata grupe A može se uzeti E = 210 000 N/mm²; za sisteme izrađene od nerđajućih čelika, videti EN 1993-1-4. Modul elastičnosti zategnutih komponenata grupe B treba odrediti ispitivanjima. Ako nema rezultata ispitivanja, onda su nazivne veličine modulaelastičnosti za prvu procenu date u tabeli. Dodatne odredbe su deinsane u EN 10138.

Tip Modul eleastičnosti za promenljiva dejstva za čelične žce EQ [kN/mm2]1 Spiralni strukovi 150±102 Zatvorena spiralna užad 160±103 Užad od žičanih strukova sa CRW 100±104 Užad od žičanih strukova sa CF 80±105 Snopovi paralelnih žica 205±56 Snopovi paralelnih strukova 195±5

Analiza konstrukcije

8.4.2018.

157

Analiza za razmatrana granična stanja za sledeće proračunske uslove: povremenu fazu gradnjei stalne upotrebne uslove nakon dovršetka gradnje (eksploatacije). Povremena faza gradnje uključuje procese gradnje koji obuhvataju oblikovanje kablova, prethodno naprezanje i geometriju konstrukcije u clju postizanja zahtevanog geometrijskogoblika, raspodele stalnih napona koja zadovoljava uslove graničnih stanja upotrebljivosti i nosivosti za sve proračunske situacije. Za postizanje usklađenosti s kontrolnim merama tokom celoga procesa gradnje sve proračune treba sprovoditi primenom karakterističnih vrednosti stalnih opterećenja, prinudnih deformacija i svih prinudnih dejstava. Ako na granična stanja nosivosti tokom prethodnog naprezanja preovlađujući uticaj imaju diferencijalni uticaji gravitacionih opterećenja „G” i prethodnog naprezanja „P”, onda za takvu proračunsku situaciju treba definisati parcijalni koeficijent γP za dejstvo „P”. Vrednost γP može da se definiše u nacionalnom prilogu, a preporučena vrednost je γP = 1,00. Stalna proračunska situacija tokom upotrebe: Za svaku stalnu proračunsku situaciju tokom upotrebe, stalna dejstva „G” od gravitacije i predopterećenja ili prethodno naprezanje „P” treba kombinovati kao pojedinačno stalno dejstvo „G + P” koje odgovara stalnom obliku konstrukcije. Prilikom provere graničnih stanja upotrebljivosti dejstva „G + P” treba uključiti u odgovarajuću kombinaciju dejstva.

Analiza konstrukcije

8.4.2018.

158

Nelinearni uticaji usled deformacija: U obzir treba uzeti uticaje deformacija zbog uticaja lančanice i skraćivanja i izduživanja komponenata, uključujući i uticaje od tečenja. Uticaji lančanice mogu se uzeti u obzir primenom efektivnog modula Et za svaki kabl ili njegov deo, pomoću izraza:

gdje su:E modul elastičnosti kabla, u N/mm²;w jedinična težina u N/mm³;ℓ horizontalni raspon kabla, u mm;σ napon u kablu, u N/mm².

Uticaji deformacija na konstrukciju: U analizi drugog reda kod uticaja dejstva usled promenljivih opterećenja treba uzeti u obzir početni geometrijski oblik konstrukcije zbog stalnog opterećenja „G + P” za datu temperaturu T0. U analizi drugog reda za granično stanje upotrebljivosti uticaje dejstva treba odrediti za karakterističnu kombinaciju opterećenja. U analizi drugog reda za nelinearno ponašanje konstrukcija za granično stanje nosivosti, zahtevani stalni geometrijski oblik konstrukcije za referentnu temperaturu T0 treba kombinovati sa naponima usled „γG(G + P)”. Proračunske vrednosti promenljivih dejstava γQQk1 + γQψ2Qk2mogu se uzeti zajedno sa odgovarajućim pretpostavkama za imperfekciju konstrukcije.

2

22

121

σ⋅⋅⋅+

=Elw

EEt

Granična stanja nosivosti

8.4.2018.

159

Za granično stanje nosivosti mora da se proveri ispunjenost sledećeg uslova:gde su:FEd proračunska vrednost aksijalne sile u užetu;FRd proračunska vrednost otpornosti na zatezanje. Proračunsku vrednost otpornosti na zatezanje FRd treba odrediti iz izraza:gde su:Fuk karakteristična vrednost zatezne čvrstoće (odgovara karakterističnoj vrednostigranične čvrstoće pri zatezanju);Fk karakteristična vrednost granice razvlačenja zategnute komponente;γR parcijalni koeficijent.


8.4.2018.

160

Karakteristična vrednost granice razvlačenja zategnutekomponente

Parcijalni koeficijent γR


8.4.2018.

161

Za prethodno napregnute šipke i zategnute komponente grupe C karakterističnu vrednost prekdne sile treba odrediti iz izraza:gde su:Am poprečni presek metalne komponente;fuk karakteristična vrednost čvrstoće pri zatezanju šipki, žica ili užadi (za prethodno naprezanje) u skladu s odgovarajućim standardom. Za zategnute komponente grupe B vrednost Fuk treba proračunati iz izraza:gde je:Fmin određen u skladu sa EN 12385-2 iz izraza:gde su:K faktor minimalne sile kidanja kojim se u obzir uzima gubitak zbog upredanja (uplitanja);d nazivni prečnik užeta, u mm;Rr kvalitet/razred užeta, u N/mm²;ke faktor gubitka tabelarno defnisan za neke vrste završetke krajeva užeta.


8.4.2018.

162

Faktor gubitka ke

K, d i Rr su defnisani u EN 12385-2.

Minimalna prekidna sila u užetu

8.4.2018.

163

Minimalna prekidna sila u užetu se može odredti pomoću izraza: gde su:K empirijski faktor za klasu užeta i klasu jezgra užeta,d prečnik užeta u mm,Rr klasa užeta u N/mm2.

Minimalna prekidna sila uužetu

8.4.2018.

164

Poprečna opterećenja Uže dominantno opterećeno na zatezanje Ispravno konstruktivno rešiti mesta na kojimaje uže poprečno opterećeno Prečnik sedla mora biti veći od:

─ 400Ø (prečnik žice)─ 30 d (prečnik užeta)

Poprečna opterećenja

Kontrola poprečnog opterećenja Proračunsko poprečno opterećenje γM,bed - parcijalni koeficijent 1,0 Dozvoljene vrednosti poprečnog opterećenja:

EdRd 1qq

≤ rEd 2`Fqd L

=

RkRd M,bedqqγ

=

KLizanje spojnice

Mora biti zadovoljen uslov:

γM,fr - parcijalni koeficijent 1,65Fr

ANKEROVANJE užeta EN 13411

Privremeno ─ Montažno - demontažne petlje─ Različitim klinastim stegama

Trajno─ Različiti tipovi čaura ─ Zalivanjem

Konstruisanje kraja užeta sa U stežačem

Rastojanje stezača 1.5t ≤ e ≤ 3t t debljina U stezača Debljina stezačaodgovara debljini užeta. Za prečnike između navedenih vrednosti koristiti veći stezač.

Dimenzije stezača EN13411-5

Dimenzije fiksne petlje na kraju užeta

U skladu sa standardom EN 13411-3

Zalivene petlje na kraju užeta

Najčešće ankerovanje je sa čaurama na kraju užeta koje se zalivaju Dužina čaure je minimalno 5 prečnika užeta Priprema kraja mora biti u skladu sa standardom Zalivanje čaura može biti toplim postupkom ili hladnim postupkom Zagrevanje nepovoljno utiče na uže – zamor

Zaštita od korozije

Ima veliki značaj Primenjuje se dvostruka zaštita unutaružeta i po površinama žica Najefikasnije - cinkovanje čeličnih žica Zaštita može biti potpuna (sve žice) ilidelimična Zatvorena čelična užad su otpornija nakoroziju

Zaštita od korozije Postoji veliki broj sredstava za zaštitu od korozije Premazi moraju biti:

─ Fleksibilni─ Otporni na temperaturu ─ Vodonepropustivi ─ Sa osobinom trajnog prijanjanja

Cevni omotači od plastičnih masa Injektiranje epoksidnim smesama Rezultat smanjenje modula elastičnosti i nešto veće mase užeta

Konstrukcijsko oblikovanje

Mora se posebna pažnja obratiti na konstrukcijskooblikovanje Karakteristični detalji:

─ Veza kraja užeta sa oslonačkom konstrukcijom─ Spoj užeta i vešaljke─ Spoj dva užeta─ Ankerovanje kraja užeta – od posebnog značaja


spmkz predavanje 1 - grf.bg.ac.rs · 11 tip krovne i ... ravanski sistemi vise ćih krovnih...

Documents