2.05-231: osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije ... · sveučilište u osijeku...

2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

Pretvorba kontinuiranog opterećenja u koncentrirano

Doc.dr.sc. Ivan Kraus, mag.ing.aedif.

Sveučilište u Osijeku

Građevinski fakultet Osijek



Kako bi bilo moguće dimenzionirati glavni nosač hale, tj. odrediti profile štapova

rešetke, prvo je potrebno odrediti opterećenje uslijed promjenjivih i stalnih

djelovanja. U ovom dijelu zadatka je potrebno odrediti samo opterećenje na

rešetku pri djelovanju snijega. Hala je smještena u Zagrebu na lokaciji 140

m.n.m., a okružena je visokih zgradama i drvećem. Pokrov hale je metalni i

dobro toplinski izoliran (toplinska propusnost je manja od 1 Wm2/K).

4. zadatak – proračun opterećenja rešetkastog nosača





http://metseclatticebeams.com/ https://www.alibaba.com/

Primjeri rešetkastih nosača





Kontinuirano opterećenje od snijega





Koncentrirano opterećenje od snijega





kN 94,82

2,2013,8

22,1

desnolijevo

Ln

LLsF

Proračun koncentriranog opterećenja iz kontinuiranog opterećenja

kN 89,172

2,2

2

2,213,8

22,2

desnolijevo

Ln

LLsF






kN 94,82

2,2013,8,1

pF

kN 89,172

2,2

2

2,213,8,2

pF






kN 42,132

2,207,4

2

2,213,8,3 pF

kN 95,82

2,2

2

2,207,4,4

pF






kN 48,402

2,207,4,5

pF





Rezne sile u glavnome nosaču: uzdužne sile

1. slučaj

(neporemećeni snijeg)

2. i 3. slučaj

(poremećeni snijeg)

Proračun je proveden u računalnom programu SAP2000 v.18.2.0





a) U 4. zadatku je napravljen proračun opterećenja na unutarnje okvire hale,

s obzirom da su ti okviri kritičniji. Napravite proračun opterećenja na

vanjske okvire hale (tj. okvire 1-1 i 4-4), te usporedite dobivene sile za

unutarnje i vanjske okvire u slučaju neporemećenog snijega na obje

krovneplohe

b) U 4. zadatku zamijenite rešetkasti nosač drugim tipom rešetkastog nosača

(npr. Prattova, K, Warrenova ili Howeova rešetka) i napravite novi proračun

opterećenja snijegom za unutarnji okvir.

Dodatni zadatci za vježbu:





Za poslovnu armiranobetonsku zgradu prikazanu skicom izračunati uzdužne sile

u stupovima i to posebno od promjenjivog opterećenja i posebno od stalnog

opterećenja. Poznata je težina slojeva poda gfk = 6,5 kN/m2 te težina slojeva

krova grk = 8 kN/m2. Zgrada će sadržavati pomične pregrade s vlastitom težinom

manjom od 2 kN/m. Krov je neprohodan. Zanemariti djelovanje snijega i vjetra.

5. zadatak – proračun opterećenja na stupove





Uporabna opterećenja prema kategorijama namjene prostorija

Kategorije qk (kN/m2) Qk (kN)

Kategorija A: Stropovi 1,5 – 2,0 2,0 – 3,0

Stubišta 2,0 – 4,0 2,0 – 4,0

Balkoni 2,5 – 4,0 2,0 – 3,0

Kategorija B 2,0 – 3,0 1,5 – 4,5

Kategorija C C1 2,0 – 3,0 3,0 – 4,0

C2 3,0 – 4,0 2,5 – 7,0 (4,0)

C3 3,0 – 5,0 4,0 – 7,0

C4 4,5 – 5,0 3,5 – 7,0

C5 5,0 – 7,5 3,5 – 4,5

Kategorija D D1 4,0 – 5,0 3,5 – 7,0 (4,0)

D2 4,0 – 5,0 3,5 – 7,0

Podcrtane vrijednosti su preporučene za proračune (CEN, 2002)





Uporabna opterećenja prema kategorijama namjene prostorija


E1 7,5 7,0

H 0,0 – 1,0 (0,4) 0,9 – 1,5 (1,0)

I v. kategorije A – D

Za krovove s nagibima između 20° i 40° je potrebno provesti linearnu interpolaciju

(CEN, 2002)


H za nagibe < 20° 0,75 1,5

za nagibe > 40° 0,0 1,5

(Radić i suradnici, 2006)

Podcrtane vrijednosti su preporučene za proračune

Uz uvjet da strop dopušta poprečnu razdiobu opterećenja, vlastita težina pomičnih pregrada

se može uzeti u obzir dodavanjem jednoliko raspodijeljenog opterećenja uporabnom

opterećenju i to na sljedeći način (CEN, 2002):

- dodati 0,5 kN/m2 za pomične pregrade s vlastitom težinom < 1 kN/m







Opterećenje od pregradnih zidova





Određivanje pripadajućih površina preko kojih se opterećenje s

horizontalnih konstrukcijskih elemenata prenosi na stup

21 m 74,8

2

70,530,0

2

85,435,0

A

22 m 65,16

2

85,435,0

2

70,530,0

2

70,5

A

23 m 38,1630,0

2

70,5

2

85,435,0

2

85,4

A

24 m 29,24

2

85,4

2

70,5

2

85,435,0

2

85,4

2

70,530,0

2

70,5

A





Pripadajuće površine





Pozicioniranje konstrukcijskih elemenata: stupovi

(A-A presjek)

A A

S01





S01/11/21

S21

(A-A presjek)

A A

S11

S01

S21

S11

S01

S23

S13

S03S01/11/21 S01/11/21

S01/11/21 S01/11/21

S04/14/24

S02/12/22

S03/13/23

S24

S14

S04

S21

S11

S01

Pozicioniranje konstrukcijskih elemenata: stupovi





Pripadajuće površine: bez površine p.p. stupa

21 m 64,830,035,0

2

70,530,0

2

85,435,0'

A

22 m 55,1630,035,0

2

85,435,0

2

70,530,0

2

70,5'

A

23 m 28,1630,035,030,0

2

70,5

2

85,435,0

2

85,4'

A

24 m 18,2430,035,0

2

85,4

2

70,5

2

85,435,0

2

85,4

2

70,530,0

2

70,5'

A

Dodan apostrof samo da se ove površine razlikuju od ukupnih pripadajućih površina na stupu.





Opterećenje stupa: S21/ vrh

Stalno opterećenje:

Od ploče =

kN 27,13252

4,850,290,30250,30

2

5,700,290,35

Od greda =

kN 92,69874,8 Od slojeva krova =

UKUPNO STALNO =

Promjenjivo opterećenje:

kN 56,675,08,74 Uporabno =

kN ,566UKUPNO PROMJENJIVO =

S21

S11

S01

kN 96,342516,074,8

kN 15,118





Opterećenje stupa: S21/ podnožje


Vlastita težina stupa =

Uk. stalno opt. na vrhu stupa =

kN 34,127UKUPNO STALNO =


kN ,566Uk. promjenjivo opt. na vrhu stupa = uk. promjenjivo opt. u podnožju stupa =

kN ,566UKUPNO PROMJENJIVO =

S21

S11

S01

kN 15,118

kN 19925503350300 ,,,,





Opterećenje stupa: S11/ vrh

kN 96,34250,168,74


Od ploče =

kN 27,13252

4,850,290,30250,30

2

5,700,290,35

Od greda =

kN 16,565,664,8 Od slojeva poda =



kN 91,68,08,64 Pregradni zidovi =

kN 9,393UKUPNO PROMJENJIVO =

kN 34127,Od stupa S21 u podnožju =

kN 92,250,38,64 Uporabno na ploči =

kN ,566Od stupa S21 u podnožju =

S21

S11

S01





Opterećenje stupa: S11/ podnožje

kN 19,92550,335,030,0


Vlastita težina stupa =

Uk. stalno opt. na vrhu stupa =



kN 9,393Uk. promjenjivo opt. na vrhu stupa = uk. promjenjivo opt. u podnožju stupa =

kN 9,393UKUPNO PROMJENJIVO =

S21

S11

S01

kN 31,732

CEN (Comite Europeen de Normalisation), 2002. Eurocode 1: Actions on structures – Part

1-1: General actions – Densities, self-weight, imposed loads for buildings (EN 1991-1-1).

Brussels

CSI (Computers and Structures), 2016. Structural Analysis Program SAP2000, v.18.2.0.

California, USA

Radić J. i suradnici, 2006. Betonske konstrukcije – priručnik. Hrvatska sveučilišna naklada,

Sveučilište u Zagrebu – Građevinski fakultet, Secon HDGK, Andris, Zagreb





Popis korištene literature

Pitanja?

Doc.dr.sc. Ivan Kraus

II.37

[email protected]

mailto:[email protected]

2.05-231: osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije ... · sveučilište u osijeku...

Documents