06 puni nosaci

41
Osnove metalnih konstrukcija 1 Puni limeni nosači

Upload: ivan-brkic

Post on 17-Nov-2015

109 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

puni nosaci

TRANSCRIPT

  • Osnove metalnih konstrukcija 1

    Puni limeni nosai

  • Osnove metalnih konstrukcija 2

    Primena

    U mostagradji (glavni i kolovozni nosai ...) U zgradarstvu (kranski nosai, podni nosai,

    podvlake...)

    Statiki sistemi: Gredni sistemi (prosta greda i kontinualan nosa) Okvirni sistemi Sistemi sa kosim zategama Visei mostovi

  • Osnove metalnih konstrukcija 3

    Osnovne prednost punih limenih nosaa u odnosu na valjane

    1. Manja teina konstrukcije,2. Velike mogunosti oblikovanja popreog

    preseka,3. Savlaivanje velikih raspona i prihvatanje velikih

    optereenja,4. Variranje dimenzija poprenog preseka i

    prilagoavanje dimenzija preseka stvarnim potrebama (pokrivanje dijagrama momenata)

    5. Mogunost optimizacije poprenog preseka.Nedostatak - vea jedinina cena konstrukcije!

  • Osnove metalnih konstrukcija 4

    Oblici poprenih presekaPuni limeni nosai mogu da budu: Jednozidni - otvorenog poprenog preseka

    (bisimetrni ili monosimetrini I preseci) Viezidni otvorenog ili zatvorenog -

    sanduastog poprenog preseka (jednoelijskog ili vieelijskog)

    U zavarenoj izradi U zakovanoj izradi

  • Osnove metalnih konstrukcija 5

    Vieelijski popreni presek drumskog mosta

    2,5% 2%2% 2,5%

  • Osnove metalnih konstrukcija 6

  • Osnove metalnih konstrukcija 7

    Primena sanduastih punih nosaa

    Kada nije mogue bono priavanje (imaju veliku torzionu krutost i krutost na savijanje oko slabije ose inercije);

    Kada je ograniena graevnska visina, odnosno visina konstrukcije;

    U sluaju velikih raspona i optereenja; U sluaju znaajnih torzionih uticaja;

  • Osnove metalnih konstrukcija 8

    Poprena ukruenja kod sanduastih punih limenih nosaa

    Reetkasta Okvirna Pune dijafragme

  • Osnove metalnih konstrukcija 9

    Oblikovanje poprenog preseka jednozidnih punih limenih nosaa

    Visina nosaa (rebra)Zavisi od raspona nosaa, intenziteta optereenja i

    deformacijskih kriterijuma! U visokogradnji h = l/20 - l /35 Kod drumskih mostova h = l/15 - l /25 Kod eleznikih mostova h = l/10 - l /15

    Empiriski izraz:

    3 max

    dopwopt

    Mkd

    =kw = 4,3 za dobro pokrivanje dij. momenata

    kw = 4,7 za umereno pokrivanje dij. momenata

    kw = 5,3 za nosae nepromenljive geometrije

  • Osnove metalnih konstrukcija 10

    Odreivanje visine punog nosaa iz uslova istovremenog iskorenja normalnog

    napona i ugiba

    dopWqk

    WM ===

    21max lNaponski uslov

    mfEI

    qkf dop /4

    2 l==

    =lDeformacijski uslov

    22

    21 hqkhWI

    dop

    ==

    l

    Veza izmeu I i W

    ll ==E

    mKE

    mkkh dopdop

    1

    22Potrebna visina nosaa

  • Osnove metalnih konstrukcija 11

    Doputeni ugib ( mfdop /l= )

    300/l 500/l Vrsta elika 0361 0561 0361 0561

    dh 21/l 14/l 6,12/l 4,8/l

    Napomena:

    Vrednosti iz tabele vae za nosa sistema proste grede optereen jednakopodeljenim optereenjem i za I sluaj optereenja!

  • Osnove metalnih konstrukcija 12

    Empirijske preporuke za odreivanje debljine rebra (tw)

    U funkciji visine rebra (d):

    =0561)...(100/

    )0361(...120/dd

    tw

    U funkciji visine rebra (d) i vrednosti transverzalne sile (V):

    =0561)...(/10,00361)...(/15,0

    dVdV

    tw3025,0 dVtw =

    V [kN] d i tw [cm]U funkciji visine rebra (d) i intenziteta naprezanja:

    [ ] [ ][ ]

    ++

    =enjaoptereza ve a m 529enjaopteremanja za m 28

    mmd

    dtw ,

  • Osnove metalnih konstrukcija 13

    Poprena ukruenja rebra

    Poveavaju stabilnost rebra na izboavanje. Obezbeuju pravilno unoenje koncentrisanih sila

    i oslonakih reakcija u rebro nosaa.

    Mogu da budu: Oslonaka ukruenja Meuukruenja

  • Osnove metalnih konstrukcija 14

    Oblikovanje poprenih ukruenja

  • Osnove metalnih konstrukcija 15

    Poduni montani nastavci rebra

    eI

    SVH

    y

    y

    =1 1HFdop

    y

    dopy

    SVFI

    e

    wtded 15 ili 83 00

  • Osnove metalnih konstrukcija 16

    Oblikovanje pojasnih lamela

    irine pojasnih lamela

  • Osnove metalnih konstrukcija 17

    Efektivna irina pojasa shear lag efekat

  • Osnove metalnih konstrukcija 18

    Dimenzije pojasnih lamela kod jednozidnih nosaa

    Velika debljina pojasne lamele nije dobra sa stanovita zavarivanja.

    Maksimalna debljina pojasne lamele (t): 50 mm za 0361, ... 30 mm za 0561, ...Bolje je reenje sa vie lamela manjih debljina (do 30 mm).Maksimalna irina pojasne lamele uslovljena je vitkou

    konzolog prepusta ( = c/t), koja ne treba da bude vea od 13 za 0361, odnosno 11 za 0561.

  • Osnove metalnih konstrukcija 19

    Uobiajeni oblici poprenog preseka pojasnih lamela

  • Osnove metalnih konstrukcija 20

    Specifini oblici pojasnih lamela

  • Osnove metalnih konstrukcija 21

    Potrebna povrina pojasne lamele Af2

    3

    22

    121

    +=

    dAtdI fwy

    dAtdd

    IW fwy +==2

    61

    2/

    dopy

    MW

    wdop

    f tddMA

    61/

    dhh f

    wdop

    f tdhMA 15,0/

    dopf

    hMA

    /9,0

  • Osnove metalnih konstrukcija 22

    Veza pojasne lamele sa rebrom nosaa

    w

    max

    2 aISV

    Vy

    oy

    =II

    ww2 aPn

    =l

    dopwu nV ,22 += II

    Kod sueonih avova:

    wy

    oy

    tISV

    = maxII

    wtP

    =wl

    dopdopwbu k =+=2 ,,3

    2

  • Osnove metalnih konstrukcija 23

    Neophodne kontrole pri projektovanju punih limenih nosaa

    1. Kontrola napona;2. Kontrola deformacija;3. Kontrola stabilnost na bono-torziono izvijanje;4. Kontrola stabilnosti na izboavanje;5. Kontrola otpornosti na zamor (samo kod dinamiki

    optereenih konstrukcija);

    Kontrole napona treba sprovesti u svim merodavnim presecima za sve potencijalno kritine kombinacije uticaja!

  • Osnove metalnih konstrukcija 24

    Kontrola naponaNormalni naponi Smiui naponi

  • Osnove metalnih konstrukcija 25

    Kontrola uporednog napona

    11, zIM

    y

    yx =

    wy

    yxz tI

    SV

    = 1,1,

    dopxzxu +=2

    1,2

    1, 3

  • Osnove metalnih konstrukcija 26

    Lokalno naprezanje rebra u zoni unoenja poprene sile

    32,3w

    yeff t

    Ib = ==

    ll

    ozeffzeff dxxbdxxb )(

    1)(0 max

    max

  • Osnove metalnih konstrukcija 27

    Kontrola uporednog napona u rebru usled lokalnog naprezanja

    weffz tb

    P

    = Normalni napon od lokalnog pritiska toka

    zzx = 2,0 Smiui napon od lokalnog pritiska toka

    Uporedni napon

    dopzxxzzxzxu +++= 10,1)(32

    1,1,22

    1,

  • Osnove metalnih konstrukcija 28

    Oblici punih limenih nosaa

  • Osnove metalnih konstrukcija 29

    Pokrivanje dijagrama momenata

    Promena geometrijskih karakeristika moe se ostvariti: Promenom visine rebra nosaa, Promenom povrine pojasnih lamela (noica).

    Promena povrine pojasne lamele ojaanje se moe isvesti: Promenom irine pojasnih lamela, Promenom debljine pojasnih lamela, Primenom dodatnih pojasnih lamela.

  • Osnove metalnih konstrukcija 30

    Ojaanja pojasne lamele

  • Osnove metalnih konstrukcija 31

    Odreivanje mesta teorijskog poetka ojaanja pojasnih lamela pokrivanje dijagrama momenata

    inosMxM ,)( =

    dopiinos WM =,

  • Osnove metalnih konstrukcija 32

    Odreivanje teorijskog poetka kod proste grede optereene jednakopodeljenim optereenjem

    Uslovna jednaina:

    0,2

    22)( nosMx

    qxqxM == l

    Teorijski poetak ojaanja:

    =

    MM

    x nosmax

    0,2,1 112

    l

    =

    MM

    x nosmax

    0,2,1 1144,0 lEmpirijki izraz za teorijski poetak

    u sluaju proizvoljnog optereenja:

  • Osnove metalnih konstrukcija 33

    Odreivanje teorijskog poetka kod kranskih nosaa sistema proste grede

    Stalno i pokretno optereenje

    Uticajna linija za M(x)

    )()()( xMxMxM Pg +=

    2

    22)( xqxqxM g

    =

    l

    )()()( 2211 xPxPxM P +=

    )()(1 xxx = ll

    )()(2 xLxx = ll

    Funkcija anvelope momenata

  • Osnove metalnih konstrukcija 34

    ...nastavak

    Funkcija momenta savijanja usled para pokretnih sila:

    22121 )(

    11)( xPPxLPPxM P +

    +=

    ll

    Funkcija momenta savijanja usled ukupnog optereenja:

    ( ) 22121 212)( xPPqxLPPqxM

    ++

    ++

    =

    ll

    l

    Uslovna jednaina:

    0,2)( nosMxAxBxM == 00,2 =+ nosMxBxA

  • Osnove metalnih konstrukcija 35

    Stvarni poetak ojaanja

    2/bx

  • Osnove metalnih konstrukcija 36

    Oblikovanje veze dodatne lamele

  • Osnove metalnih konstrukcija 37

    Detalji veze ojaane noice u sluaju ojaanja promenom debljine lamele

  • Osnove metalnih konstrukcija 38

    Ukruenja na rebru

    Poprena ukruenja (vertikalna ukruenja) Oslonaka ukruenja Meuukruenja

    Poduna (horizontalna ukruenja)

  • Osnove metalnih konstrukcija 39

    Oslonaka ukruenja

    Meka Kruta Udvojena

  • Osnove metalnih konstrukcija 40

    Poduna ukruenja

  • Osnove metalnih konstrukcija 41

    Dispozicija ukruenja na rebru nosaa

    Puni limeni nosaiPrimenaOsnovne prednost punih limenih nosaa u odnosu na valjaneOblici poprenih presekaVieelijski popreni presek drumskog mostaPrimena sanduastih punih nosaaPoprena ukruenja kod sanduastih punih limenih nosaaOblikovanje poprenog preseka jednozidnih punih limenih nosaaOdreivanje visine punog nosaa iz uslova istovremenog iskorenja normalnog napona i ugibaEmpirijske preporuke za odreivanje debljine rebra (tw)Poprena ukruenja rebraOblikovanje poprenih ukruenjaPoduni montani nastavci rebraOblikovanje pojasnih lamelaEfektivna irina pojasa shear lag efekatDimenzije pojasnih lamela kod jednozidnih nosaaUobiajeni oblici poprenog preseka pojasnih lamelaSpecifini oblici pojasnih lamelaPotrebna povrina pojasne lamele AfVeza pojasne lamele sa rebrom nosaaNeophodne kontrole pri projektovanju punih limenih nosaaKontrola naponaKontrola uporednog naponaLokalno naprezanje rebra u zoni unoenja poprene sileKontrola uporednog napona u rebru usled lokalnog naprezanjaOblici punih limenih nosaaPokrivanje dijagrama momenataOjaanja pojasne lameleOdreivanje mesta teorijskog poetka ojaanja pojasnih lamela pokrivanje dijagrama momenataOdreivanje teorijskog poetka kod proste grede optereene jednakopodeljenim optereenjemOdreivanje teorijskog poetka kod kranskih nosaa sistema proste grede...nastavakStvarni poetak ojaanjaOblikovanje veze dodatne lameleDetalji veze ojaane noice u sluaju ojaanja promenom debljine lameleUkruenja na rebruOslonaka ukruenjaPoduna ukruenjaDispozicija ukruenja na rebru nosaa