staticki proracun sbb

Agencija za projektovanje i nadzor

građevinskih objekata visokogradnje i dr.

11000 Beograd, ul. Arhimandrita Gerasima Zelića 14

Tel. +381 11 2310101

e-mail: [email protected]

KONSTRUKTIVNO REŠENJE OSLANJANJA OPREME

HUB-A I DEA NA MEĐUSPRATNU KONSTRUKCIJU

POSTOJEĆEG OBJEKTA

OBJEKAT: POSLOVNI OBJEKAT „SBB“

LOKACIJA : USTANIČKA ULICA U BEOGRADU

PROJEKTANT: Nenad Dimitrijević, dipl. inž. građ.

Datum: 17.04.2015.

TEHNIČKI OPIS

KONSTRUKTIVNOG REŠENJA UGRADNJE OPREME U POSTOJEĆI OBJEKAT

Po zahtevu Investitora, firme „ENEL PS“ iz Beograda, a za korisnika, firmu „SBB“ iz Beograda, urađeno je konstruktivno rešenje ugradnje opreme u postojeći objekat u Ustaničkoj ulici, na prvom spratu aneksnog dela, da bi se oformile dve nove prostorije: prostorija HUB-a, 5,30x5,65 m u osnovi i prostorija DEA (dizel agregat), 2,50x25,65 m u osnovi.

Opis konstrukcije postojećeg objekta

Uvidom u originalnu projektnu dokumentaciju, dobijenu od Arhiva Srbije, može se videti da je objekat projektovan i izgrađen 70tih godina od armiranog betona. Osnovni raster stubova je 4,05 m u jednom pravcu i 7,20+4,20 m u drugom pravcu. Međuspratna konstrukcija 1. sprata je armirano betonska ploča debljine 8 cm, oslonjena na AB gredice bsr = 11 cm, na osnom razmaku 50 cm, ukupna visina konstrukcije je 35 cm. Oslanja se na AB grede u podužnom pravcu, tako da joj je statički sistem kontinualna sitnorebrasta ploča sa poljima dužine 7,20 i 4,20 m. Obodne, fasadne grede su dimenzija poprečnog preseka b/d=50/40 cm, dok su unutrašnje grede što spajaju stubove dimenzija poprečnog preseka b/d=50/40 cm. Projektovane su sa kvalitetom beton MB 30 i armature GA 240/360 i glavna i poprečna armatura.

Po površini ploče je po projektu predviđena cementna košuljica d=3 cm i pod, ukupne težine 1,02 KN/m². Sa donje strane, iznad prolaza, je predviđena plafonska konstrukcija – spušten plafon, težine 0,25 KN/m².

Međuspratna konstrukcija je sračunata na stalno opterećenje od sopstvene težine + težine poda, plafona, fasadnih i pregradnih zidova i na korisno (promenljivo) opterećenje po celoj površini ploče od p=1,50 KN/m².

Opis novoprojektovanog konstruktivnog rešenja

U HUB prostoriju se smeštaju REK-ovi u dva reda sa čistim međusobnim razmakom od 1,0 m, kao što je na donjoj skici prikazano:

Poprečni presek kroz konstrukciju 1. sprata na tom delu izgleda kao na donjoj skici:

33 368 33367103337034

54

213

47

364

54

261

30

541

10

DEA

GE.AI.066/060.SS

težina 1600kg

72 110 72

222.5

220

123

393.5 156

188

382

726

422

RO-HUB

RO-V

KLIMA 1

KLIMA 2

Spoljna

jedinica

klime1

Spoljna

jedinica

klime2

BATERIJEISPRAVLJAC

1000 kg1000 kg

400 kg

REK 1

400 kg

REK 2

400 kg

REK 3

400 kg

REK 4

400 kg

REK 5

400 kg

REK 6

400 kg

REK 7

400 kg

REK 8

400 kg

REK 9

400 kg

REK 10

400 kg

REK 11

400 kg

REK 12

400 kg

REK 13

400 kg

REK 14

pro

sto

rija

HU

B-a

pro

sto

rija

DE

A

733.5

200

360

173.5

60

6x60=

360

80

76 80 20 100 20 80 17.5 212.5 110 78.5

150

70

413 400.5 400.5

123

Kao što se može videti sa gornje dve skice, težina opreme opterećuje AB gredice sitnorebraste konstrukcije u

delu njenog većeg raspona od 7,20 m. Detaljnom analizom situacije u kojoj bi se oprema direktno oslonila na

postojeću konstrukciju, dobijaju se statički uticaji u njima veći za oko 16%, što se može videti na sledećim

skicama:

Uticaji u jednoj AB gredici usled opterećenja pre unošenja opreme.

Uticaji u jednoj AB gredici usled opterećenja posle unošenja opreme.

Dimenzionisanjem armature u gredici po novoprojektovanim statičkim uticajima, dobilo se da postojeća

armatura ne zadovoljava.

Detaljna analiza nije priložena u ovom tehničkom opisu i statičkom proračunu.

Rešenje za ovaj problem može da se nađe na sledeće načine:

1. ojačanje postojeće konstrukcije sa donje strane, bilo pomoću karbonskih traka, bilo pomoću dodavanja

ojačanja od čelika. To rešenje bi tražilo da se ukloni sa donje strane spušteni plafon, što, zajedno sa

problemima oko dobijanja građevinske dozvole, nije verovatno prihvatljivo za Investitora.

2. oslanjanje opreme na čeličnu konstrukciju sa gornje strane AB ploče međuspratne konstrukcije, samo u

delu koje zauzimaju prostorije HUB-a i DEA, koja bi zaobišla postojeću stnorebrastu međuspratnu

konstrukciju i prebacilo dodatno opterećenje od opreme na postojeće glavne AB grede, na takav način

da one ne budu opterećenje više nego šti su bile. To takođe znači i da bi pod u te dve prostorije bio

odignut za visinu te nove čelične konstrukcije + debljina novog poda. To rešenje je u ovom statičkom

proračunu odabrano.

Predloženim konstruktivnim rešenjem se ispod REK-ova, baterije i ispravljača postavljaju čelični profili. Posle

detaljne analize raznih profila dostupnih na našem tržištu, odabrani su IPE180 profili, zbog najboljeg odnosa

težine i njihove krutosti. Kao sekundarni profili, na koje bi se oslanjali baterije i ispravljač, usvojeni su IPE80

profili. Za oslanjanje dizel agregata usvojeni su profili IPE120 profili, koji se oslanjaju na glavne IPE180 profile.

Ukupna težina takve konstrukcije iznosila bi oko 950 kg. Max. ugib ispod čelične konstrukcije bi bio oko 12,5

mm, što iznosi oko L/u = 5500/12,5 = 437 što je mnogo više od dopuštenih L/u = 250.

Kompletna noceća čelična konstrukcija se premazuje ekspandirajućim protivpožarnim premazima.

Između opreme bi trebao da se uradi podignuti, tj. dupli pod, kao na pr. od čeličnih kutijastih HOP

40x40x2,5 mm profila na razmaku od 600 mm, preko kojih bi se postavile OSB ploče i PVC pod.

STATIČKI PRORAČUN

Tower - 3D Model Builder 6.0 Registered to Nenad Dimitrijevic Radimpex - www.radimpex.rs

Ulazni podaci - Konstrukcija

Nivo: CELIK - DUPLI POD [0.10 m]


Grede - predmer po setovima

Set Presek/Materijal γ [kN/m3] L [m] V [m3] m [T]

5 IPE 180 78.500 42.060 0.101 0.805 Celik

6 IPE 120 78.500 10.665 0.014 0.113 Celik

9 IPE 80 78.500 4.000 0.003 0.024 Celik

Ukupno: 56.725 0.118 0.942

Rekapitulacija kolicina materijala

Materijal γ [kN/m3] V [m3] m [T]

Celik 78.500 0.118 0.942

Sema nivoa

Naziv z [m] h [m]

CELIK - DUPLI POD 0.10 0.10

AB POSTOJECA PLOCA 0.00

Tabela materijala

No Naziv materijala E[kN/m2] μ γ[kN/m3]

Em[kN/m2] μm αt[1/C]

1 Beton MB 30 bez tezine 3.150e+7 0.20 0.01 3.150e+7 0.20 1.000e-5

2 Beton MB 30 3.150e+7 0.20 25.00 3.150e+7 0.20 1.000e-5

3 Celik 2.100e+8 0.30 78.50 2.100e+8 0.30 1.000e-5

Setovi ploca

No d[m] e[m] Materijal Tip proracuna E2[kN/m2]

α Ortotropija G[kN/m2]

<1> 0.080 0.040 1 Tanka ploca 0.000e+0 0.00 Anizotropna 0.000e+0

Setovi greda Set: 1 Presek: b/d=50/40

Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I3

2 - Beton MB 30 2.000e-1 1.667e-1 1.667e-1 5.474e-3 4.167e-3 2.667e-3 Set: 2 Presek: b/d=40/45


2 - Beton MB 30 1.800e-1 1.500e-1 1.500e-1 4.504e-3 2.400e-3 3.038e-3


Set: 3 Presek: T 50/35, Fiktivna ekscentricnost


2 - Beton MB 30 6.970e-2 3.714e-2 5.013e-2 2.051e-4 8.633e-4 7.237e-4 Set: 4 Presek: b/d=40/45


2 - Beton MB 30 1.800e-1 1.500e-1 1.500e-1 4.504e-3 2.400e-3 3.038e-3 Set: 5 Presek: IPE 180, Fiktivna ekscentricnost


3 - Celik 2.390e-3 1.120e-3 1.270e-3 4.800e-8 1.010e-6 1.320e-5 Set: 6 Presek: IPE 120, Fiktivna ekscentricnost


3 - Celik 1.320e-3 6.295e-4 6.905e-4 1.740e-8 2.770e-7 3.180e-6


Set: 8 Presek: HOP [] 50x50x4, Fiktivna ekscentricnost


3 - Celik 6.950e-4 4.000e-4 4.000e-4 3.893e-7 2.170e-7 2.170e-7 Set: 9 Presek: IPE 80, Fiktivna ekscentricnost


3 - Celik 7.640e-4 3.574e-4 4.066e-4 7.000e-9 8.490e-8 8.010e-7


Staticki proracun


Dimenzionisanje (celik)

pos C1-2 (3826-3274) POPREČNI PRESEK : IPE 120 SRPS GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE PRESEKA

Ax = 13.200 cm2 Ay = 6.295 cm2 Az = 6.905 cm2 Iz = 318.00 cm4 Iy = 27.700 cm4

KONTROLA DEFORMACIJA Maksimalni ugib štapa u = 8.184 mm (slučaj opterećenja 12, početak štapa) SLUČAJ OPTEREĆENJA: 12 FAKTOR SIGURNOSTI : 1.33 DOPUŠTENI NAPON : 18.00 IZVEŠTAJ DIMENZIONISANJA SAMO JEDNOG PRESEKA (početak štapa)


Transverzalna sila u y pravcu Ty = -3.053 kN Sistemska dužina štapa L = 355.50 cm ŠTAP IZLOŽEN SAVIJANJU Smičući napon τ = 0.485 kN/cm2 Dopušteni smičući napon τ_dop = 10.392 kN/cm2 Kontrola napona: τ <= τ_dop KONTROLA UPOREDNOG NAPONA Normalni napon σ = 0.000 kN/cm2 Smičući napon τ = 0.485 kN/cm2 Maksimalni uporedni napon σ,up = 0.840 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ,up <= σ_dop


Ax = 23.900 cm2 Ay = 11.204 cm2 Az = 12.696 cm2 Iz = 1320.0 cm4 Iy = 101.00 cm4 Ix = 4.800 cm4 Wz = 146.67 cm3

FAKTORI ISKORIŠĆENJA PO KOMBINACIJAMA OPTEREĆENJA 12. γ=0.56 11. γ=0.03 KONTROLA DEFORMACIJA Maksimalni ugib štapa u = 17.798 mm (slučaj opterećenja 12, na 296.0 cm od početka štapa) SLUČAJ OPTEREĆENJA: 12 FAKTOR SIGURNOSTI : 1.33 DOPUŠTENI NAPON : 18.00 MERODAVNI UTICAJI (na 316.0 cm od početka štapa) Momenat savijanja oko z ose Mz = 14.775 kNm Transverzalna sila u y pravcu Ty = 0.256 kN Sistemska dužina štapa L = 566.00 cm ŠTAP IZLOŽEN SAVIJANJU Normalni napon σ_max = 10.074 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ_max <= σ_dop KONTROLA STABILNOSTI BOČNO IZVIJANJE JUS U.E7.101 Kontrola stab. prit. pojasa I(gore) Koef.zavisan od oblika Mz η = 1.120


Razmak viljuškastih oslonaca L_vilj. = 60.000 cm Razmak bočno pridržanih tačaka L_boč. = 60.000 cm Dužina pritisnute zone L_prit. = 549.62 cm Poluprečnik inercije prit.zone i_prit = 2.400 cm Faktor plastičnosti preseka αp = 1.097 Vitkost pritisnutog dela λ_ky = 23.624 Otpornost na torziju preseka σ_vd = 114.89 kN/cm2 Otpornost na deplanaciju preseka σ_wd = 370.91 kN/cm2 Položaj spoljnjeg opterećenja: GORE Koef.zavisan od oblika Mz ρ = 0.460 Faktor zavisan od položaja opt. FI = 0.596 Kritični napon za bočno izvijanje σ_crd = 231.27 kN/cm2 Vitkost λ,'d = 0.337 Bezdimenzionalni koef.za b.i. κ_m = 1.000 Granični napon izvijanja σ_d = 24.000 kN/cm2 Stvarni napon σ_stv = 10.074 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ_stv <= σ_dop KONTROLA STABILNOSTI NA IZBOČ.LIMOVA JUS U.E7.121 Provera izbočavanja rebra I preseka Dimenzije lima a/b/t = 566/16.4/0.53 (cm) Način oslanjanja: A Odnos a/b α = 34.512 Ivični normalni napon u limu σ1 = -9.178 kN/cm2 Ivični normalni napon u limu σ2 = 9.178 kN/cm2 Odnos σ1/σ2 Ψ = -1.000 Koeficijent izbočavanja k_σ = 23.900 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 19.823 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja σ_cr = 473.76 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pσ = 0.225 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pσ = 1.000 Korekcioni faktor c_σ = 1.250 Korekcioni faktor f = 0.000 Relativni granični napon σ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja σ_u = 24.000 kN/cm2 Faktorisani napon pritiska σ = 12.238 kN/cm2 Kontrola napona: σ <= σ_u Koeficijent izbočavanja k_τ = 5.343 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 19.823 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja τ_cr = 105.92 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pτ = 0.362 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pτ = 1.000 Korekcioni faktor c_τ = 1.250 Kritični napon izbočavanja τ_cr = 105.92 kN/cm2 Relativni granični napon τ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja τ_u = 13.856 kN/cm2 Faktorisani smičući napon τ = 0.030 kN/cm2 Kontrola napona: τ <= τ_u Kombinovano naponsko stanje σ'2 = 0.260 Kontrola napona: σ'2 <= 1 KONTROLA STABILNOSTI NA IZBOČ.LIMOVA JUS U.E7.121 Provera izbočavanja nožice I preseka (gore) Dimenzije lima a/b/t = 566/4.55/0.8 (cm) Način oslanjanja: B Odnos a/b α = 124.40 Ivični normalni napon u limu σ1 = -10.074 kN/cm2 Ivični normalni napon u limu σ2 = -10.074 kN/cm2 Odnos σ1/σ2 Ψ = 1.000 Koeficijent izbočavanja k_σ = 0.430 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 586.75 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja σ_cr = 252.30 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pσ = 0.308 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pσ = 1.000 Korekcioni faktor c_σ = 1.000 Korekcioni faktor f = 0.000 Relativni granični napon σ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja σ_u = 24.000 kN/cm2 Faktorisani napon pritiska σ = 13.432 kN/cm2


Kontrola napona: σ <= σ_u KONTROLA UPOREDNOG NAPONA Normalni napon σ = 10.074 kN/cm2 Smičući napon τ = 0.023 kN/cm2 Maksimalni uporedni napon σ,up = 10.074 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ,up <= σ_dop SLUČAJ OPTEREĆENJA: 12 FAKTOR SIGURNOSTI : 1.33 DOPUŠTENI NAPON : 18.00 MERODAVNI UTICAJI (kraj štapa) Transverzalna sila u y pravcu Ty = 10.781 kN Sistemska dužina štapa L = 566.00 cm Smičući napon τ = 0.962 kN/cm2 Dopušteni smičući napon τ_dop = 10.392 kN/cm2 Kontrola napona: τ <= τ_dop


Ax = 23.900 cm2 Ay = 11.204 cm2 Az = 12.696 cm2 Iz = 1320.0 cm4 Iy = 101.00 cm4 Ix = 4.800 cm4 Wz = 146.67 cm3

FAKTORI ISKORIŠĆENJA PO KOMBINACIJAMA OPTEREĆENJA 12. γ=0.56 11. γ=0.05 KONTROLA DEFORMACIJA Maksimalni ugib štapa u = 7.300 mm (slučaj opterećenja 12, na 180.5 cm od početka štapa) SLUČAJ OPTEREĆENJA: 12 FAKTOR SIGURNOSTI : 1.33 DOPUŠTENI NAPON : 18.00 MERODAVNI UTICAJI (na 180.5 cm od početka štapa) Momenat savijanja oko z ose Mz = 12.785 kNm Transverzalna sila u y pravcu Ty = 7.039 kN Sistemska dužina štapa L = 405.00 cm ŠTAP IZLOŽEN SAVIJANJU Normalni napon σ_max = 8.717 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ_max <= σ_dop


KONTROLA STABILNOSTI BOČNO IZVIJANJE JUS U.E7.101 Kontrola stab. prit. pojasa I(gore) Koef.zavisan od oblika Mz η = 1.120 Razmak viljuškastih oslonaca L_vilj. = 100.00 cm Razmak bočno pridržanih tačaka L_boč. = 100.00 cm Dužina pritisnute zone L_prit. = 314.94 cm Poluprečnik inercije prit.zone i_prit = 2.400 cm Faktor plastičnosti preseka αp = 1.097 Vitkost pritisnutog dela λ_ky = 39.373 Otpornost na torziju preseka σ_vd = 68.937 kN/cm2 Otpornost na deplanaciju preseka σ_wd = 133.53 kN/cm2 Položaj spoljnjeg opterećenja: GORE Koef.zavisan od oblika Mz ρ = 0.460 Faktor zavisan od položaja opt. FI = 0.617 Kritični napon za bočno izvijanje σ_crd = 92.676 kN/cm2 Vitkost λ,'d = 0.533 Bezdimenzionalni koef.za b.i. κ_m = 0.962 Granični napon izvijanja σ_d = 24.000 kN/cm2 Stvarni napon σ_stv = 8.717 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ_stv <= σ_dop KONTROLA STABILNOSTI NA IZBOČ.LIMOVA JUS U.E7.121 Provera izbočavanja rebra I preseka Dimenzije lima a/b/t = 405/16.4/0.53 (cm) Način oslanjanja: A Odnos a/b α = 24.695 Ivični normalni napon u limu σ1 = -7.942 kN/cm2 Ivični normalni napon u limu σ2 = 7.942 kN/cm2 Odnos σ1/σ2 Ψ = -1.000 Koeficijent izbočavanja k_σ = 23.900 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 19.823 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja σ_cr = 473.76 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pσ = 0.225 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pσ = 1.000 Korekcioni faktor c_σ = 1.250 Korekcioni faktor f = 0.000 Relativni granični napon σ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja σ_u = 24.000 kN/cm2 Faktorisani napon pritiska σ = 10.590 kN/cm2 Kontrola napona: σ <= σ_u Koeficijent izbočavanja k_τ = 5.347 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 19.823 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja τ_cr = 105.98 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pτ = 0.362 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pτ = 1.000 Korekcioni faktor c_τ = 1.250 Kritični napon izbočavanja τ_cr = 105.98 kN/cm2 Relativni granični napon τ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja τ_u = 13.856 kN/cm2 Faktorisani smičući napon τ = 0.838 kN/cm2 Kontrola napona: τ <= τ_u Kombinovano naponsko stanje σ'2 = 0.198 Kontrola napona: σ'2 <= 1 KONTROLA STABILNOSTI NA IZBOČ.LIMOVA JUS U.E7.121 Provera izbočavanja nožice I preseka (gore) Dimenzije lima a/b/t = 405/4.55/0.8 (cm) Način oslanjanja: B Odnos a/b α = 89.011 Ivični normalni napon u limu σ1 = -8.717 kN/cm2 Ivični normalni napon u limu σ2 = -8.717 kN/cm2 Odnos σ1/σ2 Ψ = 1.000 Koeficijent izbočavanja k_σ = 0.430 Ojlerov napon izbočavanja lima σ_E = 586.75 kN/cm2 Kritični napon izbočavanja σ_cr = 252.30 kN/cm2 Relativna vitkost ploče λ'pσ = 0.308 Bezdim. koef. izbočavanja κ_pσ = 1.000


Korekcioni faktor c_σ = 1.000 Korekcioni faktor f = 0.000 Relativni granični napon σ'u = 1.000 Granični napon izbočavanja σ_u = 24.000 kN/cm2 Faktorisani napon pritiska σ = 11.623 kN/cm2 Kontrola napona: σ <= σ_u SLUČAJ OPTEREĆENJA: 12 FAKTOR SIGURNOSTI : 1.33 DOPUŠTENI NAPON : 18.00 MERODAVNI UTICAJI (na 380.5 cm od početka štapa) Momenat savijanja oko z ose Mz = -10.812 kNm Transverzalna sila u y pravcu Ty = -44.153 kN Sistemska dužina štapa L = 405.00 cm Smičući napon τ = 3.941 kN/cm2 Dopušteni smičući napon τ_dop = 10.392 kN/cm2 Kontrola napona: τ <= τ_dop KONTROLA UPOREDNOG NAPONA Normalni napon σ = 7.372 kN/cm2 Smičući napon τ = 3.941 kN/cm2 Maksimalni uporedni napon σ,up = 10.047 kN/cm2 Dopušteni napon σ_dop = 18.000 kN/cm2 Kontrola napona: σ,up <= σ_dop

Nenad Dimitrijević, dipl. inž. građ.

lic. br. 310 3018 03

staticki proracun sbb

Documents