8.3 upogibni nosilci -...

UNIVERZA V LJUBLJANIFakulteta za gradbeništvo in geodezijo

Katedra za metalne konstrukcije

JEKLENE KONSTRUKCIJE 1

prof. dr. Darko Beg

8.3 UPOGIBNI NOSILCI

STATIČNI SISTEMIM, V (N=0 ali majna)

2

KONTINUIRNI NOSILCI

OKVIRJI

BRANE

PROSTOLEŽEČI NOSILCI

Stropovi Strešni nosilci

Podesti Lege Mostovi

3

UPORABA

UPORABANosilci v okvirih

PALIČNI POLNOSTENSKI

SATASTI IN VIERENDEEL SOVPREŽNI

5

VRSTE UPOGIBNIH NOSILCEV

OSNA SILA tlačna ali natezna

6

PALIČNI NOSILCI

7

PALIČNI NOSILCIdimenzioniranje stikov

VALJANI

Vroče valjani Hladno valjani (HOP)

VARJENI

8

POLNOSTENSKI NOSILCI

- Ni nevarnosti lokalnega izbočenja- Zelo kompaktni- Ne potrebujemo ojačitev- Najpogosteje I profil – ugodna oblika

9

VROČE VALJANI NOSILCI

SESTAVLJENI PROFILI

Lege Sekundarni nosilci

OSNOVNE OBLIKE SESTAVLJENI PROFILI

10

HLADNO VALJANI NOSILCI (HOP)

11

HLADNO VALJANI NOSILCI (HOP)

Imajo omejeno nosilnost, zato jih pogosto ojačamo zdodatnimi lamelami.

12

VALJANI PREREZI

Prikovičene lamelePrivarjene lamele

- Poljubno oblikovani- Simetrični ali nesimetrični

13

VARJENI NOSILCI

Za večje obremenitve uporabimo nosilce z več stenami.

14

NOSILCI Z NEKONSTANTNO VIŠINO

15

NOSILCI Z NEKONSTANTNO VIŠINO

Tudi polnostenske nosilce izdelujemo z nekonstantno višino(prilagodimo se momentni liniji).

16

NOSILCI Z NEKONSTANTNO VIŠINO

17

OBLIKOVANJE VARJENIH NOSILCEVPrereze oblikujemo s pomočjo tabel za b/t in napotkovza višino nosilcev:

PROSTOLEŽEČI:

KONTINUIRNI:

Primeri: 1)

2)

12 15

15 25

L Lh

L Lh

odvisno tudi od intenziteteobtežbe

Kontrola nosilnosti polnostenskih nosilcev

• upogib (kompakni, vitki prerezi)• strig (kompakni, vitki prerezi)• interakcija M-V• bočna zvrnitev• vnos prečne sile• dimenzioniranje ojačitev• dimenzioniranje zvarov med pasnico in stojino

MEJNO STANJE UPORABNOSTI• UPOGIBKI• VIBRACIJE

20

KONTROLA NAPETOSTINOSILEC

Spremembo težišča lahko zanemarimo!

max

max

maxmax

dopef

s

N B

MW

VA

Neto presekI I II

Vztrajnostni moment lukenj glede na težišče

neoslabljenega prereza

21

, 0 ,max 0

0 0

0

00

22 z dop i i dop

i i Ti

ii

dop

ii

dop Ti

bx

ax F AW A h

MW

MAh

KONTROLA NAPETOSTIDODAJANJE OJAČITVENIH LAMEL

22

,

,

var . .

2

2

z

z dop

Tp

q v redko velik q

enake napetosti v z u in osn matvVSvaIhS A

Zvar med pasnico in stojino prenašakontinuirni strižni tok in zanj ne veljaomejitev:

,max 150zL a

KONTROLA NAPETOSTIZVAR MED PASNICO IN STOJINO

23

Prezentacija: 11.0 BOČNA ZVRNITEV UPOGIBNIH NOSILCEVKontrola nosilnosti, metoda tlačene palice, obtežba na bočne podpore

(izbočne sile)

KONTROLA STABILNOSTIBOČNA ZVRNITEV

24

KONTROLA STABILNOSTIBOČNA ZVRNITEV – KONTROLA NOSILNOSTI

25

KONTROLA STABILNOSTIBOČNA ZVRNITEV – METODA TLAČENE PALICE

26

KONTROLA STABILNOSTIBOČNA ZVRNITEV – OBTEŽBA NA BOČNE PODPORE

27

Prezentacija: 8.0 PREČNI PREREZIVpliv geometrijskih nepopolnosti, pojem sodelujoče širine, ojačitvena

rebra

KONTROLA LOKALNEGA IZBOČENJA

28

KONTROLA STABILNOSTILOKALNO IZBOČENJE VITKIH PROFILOV –

GEOMETRIJSKE NEPOPOLNOSTI

29

KONTROLA STABILNOSTILOKALNO IZBOČENJE VITKIH PROFILOV –

SODELUJOČA ŠIRINA

30

KONTROLA STABILNOSTILOKALNO IZBOČENJE VITKIH PROFILOV –

SODELUJOČA ŠIRINA

31

KONTROLA STABILNOSTILOKALNO IZBOČENJE VITKIH PROFILOV –

SODELUJOČA ŠIRINA

32

KONTROLA STABILNOSTILOKALNO IZBOČENJE VITKIH PROFILOV –

OJAČITVENA REBRA

33

SHEAR LAG EFEKT

34

SATASTI IN VIERENDEEL NOSILCI

SATASTI NOSILCI

VIERENDEEL NOSILCI

- Primerni predvsem kot stropni nosilci (omogočajo nemoten prehod instalacij skozi njihove odprtine)

- Notranje statično nedoločeni (natančen račun mogoč z uporabo računalnika – okvirji) približen račun – predpostavimo členke v sredini dolžine pasov in vertikal

35

SATASTI IN VIERENDEEL NOSILCI

Vso obtežbo nadomestimo s koncentriranimi silami na mestihvertikal in zanje določimo potek upogibnih momentov in prečnihsil (prečno silo Vi razdelimo na polovico zgornji + spodnji pas). Ti

dobimo iz ravnotežnega pogoja:

Osne sile Ni dobimo, če moment na mestu členka v pasu delimoz višino eN (simetrija samo zgornji pas):

36

1112 2 2 2 2 4 2

i iN i ii i i i

N

V V ee V Ve e eT V V Te

1

11

2

2

i ii

N

i ii

N

M MNe

M MNe

SATASTI IN VIERENDEEL NOSILCI

Prečne sile Vi povzročajo v pasovih momente(prerez f-f):

Prečna sila Ti pa v vertikali moment(prerez m-m):

Pas i kontroliramo v prerezu f-f: Vertikalo i pa v prerezu m-m:

37

2 2 4f i ii

V V bbM

mi iM T a

2 2

,

2

3

ff i ii

p p

f ii

s

f f fi v i i dop

N MA WVA

2 2

,

2

3

mm i ii

m m

m ii

m

m m mi v i i dop

P MA W

TA

SATASTI IN VIERENDEEL NOSILCI

Račun upogibkov (upoštevamo vse obremenitve palic nosilca virtualno delo):

Če so napetosti v prerezih f-f in m-m večje od dopustnih, običajno odprtino ojačamo.

38

1.0

v v v

p

s

pasovi

vertikale

MM NN VVdx dx dxEI EA GA

AA

SATASTI IN VIERENDEEL NOSILCI

39

SOVPREŽNI NOSILCIBETONSKA PLOŠČA TLAKJEKLENI NOSILEC NATEG