fasadni stubovi u podu nim zidovima hale 1415533223444

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 – Fasadni stub u podužnom zidu hale

Tips

ki fa

sadn

i stu

bovi

u p

oduž

nim

zid

ovim

a ha

le

1




Tipskifasadnistubupodužnomzidu

Fasadnistubupoduznomzidujestatickogsistemakontinualnognosacanadvapoljacijisurasponi:L1=4,5m(donjideostubaispodGIS)iL2=3,5m(gornjideostuba).Horizontalniosloncistubasu:ABtemelj(+0,00),spregzabocneudare(+4,50)ipoduznikrovnispreg(+8,00).Dispozicionimresenjemobjektapredviđenojeoslanjanjevencanice(zavertikalnoopterecenjenakrovu)osimnaglavnekrovnenosaceinafasadnestuboveupoduznimzidovima.Zbogtogasufasadnistuboviupoduznimzidovimanavrhuoptereceniodgovarajucimereaktivnimopterecenjemvencanica.

Osimpojedinačnihkontolanosivostipresekainosivostielementa,pridimenzionisanjustubajepostavljenuslovdamaksimalnavitkostistubaurelevantnimravnimaneprekoračivrednostλdop=200.

Poprečnipresek

Vrućevaljanipro il:IPE200

Dimenzije

h 200mm bf 100mm tf 8.5mm tw 5.6mm r 12mm

hw h 2 tf 183.0 mm

Geometrijskekarakteristike

G 22.4kg

m A 28.5 10

2 mm2

Iy 1943 104 mm

4 Iz 142.4 104 mm

4It 6.98 10

4 mm4

Wely 194.3 103 mm

3 Welz 28.47 103 mm

3 Iw 12.99 109 mm

6

Wply 220.6 103 mm

3 Wplz 44.61 103 mm

3

iy

Iy

A82.6 mm iz

Iz

A22.4 mm

Rasponistuba:

L1 4.5m L2 3.5m

Osnovničeličnimaterijal S235JRG2

fy 235MPa E 21000kN

cm2

G 8100kN

cm2

λ1 πE

fy 93.9 ε

235MPa

fy1.0

Parcijalnikoe icijentisigurnosti

γM0 1.0 γM1 1.0 γM2 1.25

2




Klasi ikacijapoprecnogpreseka

Nozice:

bf tw 2

r

tf4.1

klasa 3bf 2 tw r

tf14εif

2bf 2 tw r

tf10εif

1bf 2 tw r

tf9εif

4 otherwise

1.0

Rebro:

NEd 24.69kN MyEd 13.64kN m

cw h 2 tf 2 r 159.0 mm

α 0.5NEd

2 tw cw fy 0.6

σ1

NEd

A

MyEd

Wely 78.9 MPa σ2

NEd

A

MyEd

Wely 61.5 MPa

ψσ2

σ10.8

h 2 tf 2 r

tw28.4

klasa 3h 2 tf r

tw62ε 1 ψ( ) ψif

2h 2 tf r

tw456

ε

13 α 1if

1h 2 tf r

tw369

ε

13 α 1if

4 otherwise

1.0

Poprecnipresekjeklase1

3




ULS-Kontrolanosivostipreseka

Kombinacijaopterećenja:1.35G 1.50W 0.75S

Preseknadsrednjimosloncem

NEd.o 24.69kN MyEd.o 13.64kN m VzEd.o 14.78kN

Presekupolju

MyEd.p 6.31kN m VzEd.p 10.5kNNEd.p 31.06kN

Pritisak

NcRd Afy

γM0 669.7 kN

NEd.o

NcRd0.037

Savijanje

MyRd Wply

fy

γM0 51.8 kN m

MyEd.o

MyRd0.263

Smicanje

AVz A 2 bf tf tw 2r tf 14.0 cm2

VzplRd

AVz

fy

3

γM0190.2 kN

VzEd.o

VzplRd0.078

Savijanjeismicanje

Interakcija "NE" VzEd.o 0.5 VzplRdif

"DA" otherwise

"NE"

Nijepotrebnakontrolanosivostipresekanainteaktivnodejstvosavijanjaismicanja!

Savijanjeiaksijalnasila

"NE" NEd.o 0.25 NplRd NEd.o 0.5 hw twfy

γM0

if

"DA" otherwise

"NE"

Nijepotrebnakontrolanosivostipresekanainteaktivnodejstvosavijanjaiaksijalnesile!

Nosivostpoprečnogpresekaumerodavnompresekujezadovoljena!

4




Kontrolanosivostielementana leksionoitorzionoizvijanje

Duzinaizvijanjafasadnogstubauravniupravnojnaosuy-y,Lcry,određenajepolozajemelemenatakojilezeuravniupravnojnaosuy-yiutojravni,namestuspojasafasadnimstubom,sprecavajunjegovopomeranje.Ovaravanjepoprecnaravanobjekta,aelementizastabilizacijusuosloncistuba:temelj,spregzabocneudareipoduznikrovnispreg.Duzinaizvijanjafasadnogstubauravniupravnojnaosuz-z,Lcrz,određenajepolozajemelemenatakojilezeuravniupravnojnaosuz-ziutojravni,namestuspojasafasadnimstubom,sprecavajunjegovopomeranje.Ovaravanjeravanpoduznogzida,aelementizastabilizacijusuhorizontalnielementivertikalnihspregovaupoduznomzidu(lezeucvorovimaspregova):temelj,spoljasnjipojasspregazabocneudareispoljasnjipojaspoduznogkrovnogsprega.RazmaktacakabocnogpridrzavanjaLt ,pritisnutespoljasnjeipritisnuteunutrasnjenozicestuba,zaslucajdelovanjapritiskujucegisisucegdejstvavetra,respektivno,(dijagrammomenatasavijanjamenjaznak),određenjepolozajemhorizontalnihelemenatavertikalnihspregovaupoduznomzidu:temelj,spoljasnjipojasspregazabocneudareispoljasnjipojaspoduznogkrovnogsprega.Naime,dispozicionimresenjemhale,predviđenojedaravnivertikalnihspregovaupoduznimzidovimabuduuosifasadnihstubova.Zbogtoga,detaljvezefasadnogstubaispoljasnjihpojasevaspregova(zabocneudareipoduznogkrovnogsprega)morabitistatickiikonstruktivnooblikovantakodaseostvarezahtevanigranicniuslovi.Uslucajevimakadasufasadnerigleistovremenoihorizontalnielementivertikalnihspregovaupoduznimzidovima(ravanspregajeuravnispoljasnjenozicestubova),istefasadnerigleobezbeđujubocnustabilizacijuspoljasnjepritisnutenozice.Dabiseobezbedilastabilizacijaunutrasnjepritisnutenozice(dijagrammomenatasavijanjamenjaznakuzavisnostiodsmeradejstvavetra)potrebnojekonstruktivnommeramaostvaritivezuunutrasnjenozicesavertikalnimspregom,postavljajucitrapezastavertikalnaukrucenjanarebrostubailikosnike.Ukolikotonijemoguce,razmaktacakabocnogpridrzavanjaunutrasnjenoziceodređenjepolozajemoslonacastuba:temelja,spregazabocneudareipoduznogkrovnogsprega!

Lcry L1 4.5m Lcrz L1 4.5m Lt L1 4.5m

Fleksionoizvijanje

αy 0.21 αz 0.34 λdop 200

Ncry π2E

Iy

Lcry2

2.0 103 kN λy

Lcry

iy54.5

vitkost "DA" λy λdopif

"NE" otherwise

"DA"λny

λy

λ10.580

Φy 0.5 1 αy λny 0.2 λny2

0.7 χy

1

Φy Φy2

λny2

0.897

Ncrz π2E

Iz

Lcrz2

145.7 kNλz

Lcrz

iz201.3

Prihvataseprekoracenjevitkostiuiznosumanjemod3%!

vitkost "DA" λz λdopif

"NE" otherwise

"NE"

5




λnz

λz

λ12.144

Φz 0.5 1 αz λnz 0.2 λnz2

3.128 χz

1

Φz Φz2

λnz2

0.185

NbyRd

χy A fy

γM0601.0 kN

NbzRd

χz A fy

γM0123.9 kN

Nb.F.Rd

min χy χz A fy

γM0123.9 kN

NEd.o

Nb.F.Rd0.199

Torzionoizvijanje

y0 0 z0 0

i0 iy2

iz2 y0

2 z02

0.5

85.5 mm

NcrT1

i02

G Itπ2E Iw

Lt2

954.4 kN λnz.T Afy

NcrT 0.838

αz 0.34

Φz.T 0.5 1 αz λnz.T 0.2 λnz.T2

0.959 χz.T

1

Φz.T Φz.T2

λnz.T2

0.701

Nb.T.Rd

χz.T A fy

γM0469.4 kN

NEd.o

Nb.T.Rd0.053

Kontrolanosivostielementanabočno-torzionoizvijanje

C1 2.509 C2 0.0 C3 0 kz 1 kw 1

hs h bf zj 0 za 0 zs 0 zg za zs

Mcr C1π2E Iz

kz Lt 2

kz

kw

2Iw

Iz

kz Lt 2 G It

π2E Iz

C2 zg C3 zj 2

0.5

C2 zg C3 zj

80

Mcr 80.0 kN m

6




Metodazavrucevaljanepro ile

β 0.75 λLT0 0.4 αLT 0.34

λLT

Wply fy

Mcr0.8

ΦLT 0.5 1 αLT λLT λLT0 β λLT2

0.8

χLT1

ΦLT ΦLT2

β λLT2

0.8

kc 0.91 f 1 0.5 1 kc 1 2 λLT 0.8 2

1.0

χLTmod

χLT

f0.9

MbRd

χLTmod Wply fy

γM144.2 kN m

MyEd.o

MbRd0.308

Kontrolanosivostielementanakombinovanonaprezanje

ProracunpremaPriloguB

αs

MyEd.p

MyEd.o0.463 ψ 0

Cmy 0.1 0.8 αs 0.470 CmLT Cmy 0.470

kyy min Cmy 1 λny 0.2 NEd

χy

NRk

γM1

Cmy 1 0.8NEd

χy

NRk

γM1

0.477

kzy max 10.1 λnz

CmLT 0.25( )

NEd

χz

NRk

γM1

10.1

CmLT 0.25( )

NEd

χz

NRk

γM1

λnz 0.4if

min 0.6 λnz 10.1 λnz

CmLT 0.25

NEd

χz

NRk

γM1

kzy 0.806

7




NEd.o

NbyRdkyy

MyEd.o

MbRd 0.188

NEd.o

NbzRdkzy

MyEd.o

MbRd 0.448

Nosivostelementanakombinovanonaprezanjejezadovoljena!

SLS-Kontrolaugiba

wmax 1.65mm wdop

L1

20022.5 mm

Deformacije "DA" wmax wdopif

"NE" otherwise

"DA"

Maksimalniugibfasadnogstubajemanjioddopuštenog!

8




Tip

ski

fasa

dn

i st

ub

u p

od

užn

om

zid

u -

MY

, FZ

, FX

– 1

,35

G+

1,5

0W

po

p+

0,7

5S

MY

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

19

20

/4

37

8

FZ

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

19

20

/4

37

8

FX

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

19

20

/4

37

8

9




Sile u preseku – anvelopa uticaja

Bar/Point (m)/Case FX (kN) FZ (kN) MY (kNm) Definition Case name 34/origin (49)/ULS/3042 35,28>> 0,57 -0,34 1*1.35 + 2*1.50 + 6*0.90 + 9*0.90 + 18*1.05 ULS+ 34/end (50)/ULS/1933 -7,33<< -4,55 -0,00 1*1.00 + 5*1.50 + 8*1.50 + 16*0.90 ULS- 34/auto x=4,50 (+)/ULS/1920 23,51 14,78>> -13,60 1*1.35 + 2*0.75 + 6*1.50 + 9*1.50 + 24*1.05 ULS+ 34/auto x=4,50 (+)/ULS/1997 4,58 -12,32<< 8,65 1*1.00 + 7*1.50 + 8*1.50 + 16*0.90 + 18*1.05 ULS- 34/auto x=2,60 (-)/ULS/1985 10,54 4,23 10,29>> 1*1.00 + 5*1.50 + 9*1.50 + 16*0.90 + 18*1.05 ULS+ 34/auto x=4,50 (+)/ULS/3114 26,75 10,63 -14,32<< 1*1.35 + 2*1.50 + 6*0.90 + 9*0.90 + 24*1.05 ULS-

Maksimalna deformacija stuba za kombinaciju opterećenja: G+Wpop

Bar/Case UX (mm) UY (mm) UZ (mm) U (mm) Definition 34/32 (C) -0,03>> -0,14 -1,65 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03<< -0,14 -1,65 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14>> -1,65 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14<< -1,65 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14 -1,65>> 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14 -1,65<< 1,66 (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14 -1,65 1,66>> (1+5+9)*1.00 34/32 (C) -0,03 -0,14 -1,65 1,66<< (1+5+9)*1.00

10




Tips

ki fa

sadn

i stu

bovi

u o

kvir

u ve

rtik

alni

h sp

rego

va u

pod

užni

m z

idov

ima

hale

11




Fasadnistubusastavuvertikalnogspregapodužnomzidu

Osimpojedinačnihkontolanosivostipresekainosivostielementa,pridimenzionisanjustubajepostavljenuslovdamaksimalnavitkostistubaurelevantnimravnimaneprekoračivrednostλdop=200.

Poprečnipresek

Vrućevaljanipro il:HEA160

Dimenzije

h 152mm bf 160mm tf 9mm tw 6mm r 15mm

hw h 2 tf 134.0 mm

Geometrijskekarakteristike

G 30.4kg

m A 38.8 10

2 mm2

Iz 615.6 104 mm

4 It 12.19 104 mm

4Iy 1673 10

4 mm4

Iw 31.41 109 mm

6Welz 76.95 10

3 mm3

Wely 220.1 103 mm

3

Wplz 117.6 103 mm

3Wply 245.1 10

3 mm3

iz

Iz

A39.8 mm

iy

Iy

A65.7 mm

Rasponistuba:

L1 4.5m L2 3.5m

Osnovničeličnimaterijal S235JRG2

fy 235MPa E 21000kN

cm2

G 8100kN

cm2

λ1 πE

fy 93.9 ε

235MPa

fy1.0

Parcijalnikoe icijentisigurnosti

γM0 1.0 γM1 1.0 γM2 1.25

12




Klasi ikacijapoprecnogpreseka

Nozice:

bf tw 2

r

tf6.9

klasa 3bf 2 tw r

tf14εif

2bf 2 tw r

tf10εif

1bf 2 tw r

tf9εif

4 otherwise

3.0

Rebro:

NEd 235.14kN MyEd 4.79kN m

cw h 2 tf 2 r 104.0 mm

α 0.5NEd

2 tw cw fy 1.3

σ1

NEd

A

MyEd

Wely 82.4 MPa σ2

NEd

A

MyEd

Wely 38.8 MPa

Rebropresekajeupritisku!

h 2 tf 2 r

tw17.3

klasa 3h 2 tf r

tw42εif

2h 2 tf r

tw38εif

1h 2 tf r

tw33εif

4 otherwise

1.0

Poprecnipresekjeklase1

13




ULS-Kontrolanosivostipreseka

Kombinacijaopterećenja:1.35G 0.9W 0.75S 1.5T

Preseknadsrednjimosloncem

NEd.o 228.55kN MyEd.o 0.94kN m VzEd.o 4.39kN

Presekupolju

NEd.p 235.14kN MyEd.p 4.79kN m VzEd.p 3.01kN

Pritisak

NcRd Afy

γM0 911.8 kN

NEd.p

NcRd0.258

Savijanje

MyRd Wply

fy

γM0 57.6 kN m

MyEd.p

MyRd0.083

Smicanje

AVz A 2 bf tf tw 2r tf 13.2 cm2

VzplRd

AVz

fy

3

γM0179.6 kN

VzEd.p

VzplRd0.017

Savijanjeismicanje

Interakcija "NE" VzEd.p 0.5 VzplRdif

"DA" otherwise

"NE"

Nijepotrebnakontrolanosivostipresekanainteaktivnodejstvosavijanjaismicanja!

Savijanjeiaksijalnasila

"NE" NEd.p 0.25 NplRd NEd.p 0.5 hw twfy

γM0

if

"DA" otherwise

"DA"

nNEd

NplRd0.3 a min 0.5

A 2 bf tf A

0.3

MNyRd min MplyRd MplyRd1 n( )

1 0.5 n( )

49.1 kN mMyEd.p

MNyRd0.098

Nosivostpoprečnogpresekaumerodavnompresekujezadovoljena!

14




Kontrolanosivostielementana leksionoitorzionoizvijanje

Lcry L1 4.5m Lcrz L1 4.5m Lt L1 4.5m

Fleksionoizvijanje

αy 0.34 αz 0.49 λdop 200

Ncry π2E

Iy

Lcry2

1.7 103 kN λy

Lcry

iy68.5

vitkost "DA" λy λdopif

"NE" otherwise

"DA"λny

λy

λ10.730

Φy 0.5 1 αy λny 0.2 λny2

0.9 χy

1

Φy Φy2

λny2

0.767

Ncrz π2E

Iz

Lcrz2

630.1 kN λz

Lcrz

iz113.0

vitkost "DA" λz λdopif

"NE" otherwise

"DA"λnz

λz

λ11.203

Φz 0.5 1 αz λnz 0.2 λnz2

1.469 χz

1

Φz Φz2

λnz2

0.432

NbyRd

χy A fy

γM0699.0 kN NbzRd

χz A fy

γM0394.2 kN

Nb.F.Rd

min χy χz A fy

γM0394.2 kN

NEd.p

Nb.F.Rd0.596

Torzionoizvijanje

y0 0 z0 0

i0 iy2

iz2 y0

2 z02

0.5

76.8 mm

NcrT1

i02

G Itπ2E Iw

Lt2

2.2 103 kN λnz.T A

fy

NcrT 0.641

15




αz 0.34

Φz.T 0.5 1 αz λnz.T 0.2 λnz.T2

0.780

χz.T1

Φz.T Φz.T2

λnz.T2

0.816 Nb.T.Rd

χz.T A fy

γM0744.0 kN

NEd.o

Nb.T.Rd0.307

Kontrolanosivostielementanabočno-torzionoizvijanje

C1 1.15 C2 0.0 C3 0 kz 1 kw 1

hs h bf zj 0 za 0 zs 0 zg za zs

Mcr C1π2E Iz

kz Lt 2

kz

kw

2Iw

Iz

kz Lt 2 G It

π2E Iz

C2 zg C3 zj 2

0.5

C2 zg C3 zj

10

Mcr 104.4 kN m

Metodazavrucevaljanepro ile

β 0.75 λLT0 0.4 αLT 0.34

λLT

Wply fy

Mcr0.7

ΦLT 0.5 1 αLT λLT λLT0 β λLT2

0.8

χLT1

ΦLT ΦLT2

β λLT2

0.8

kc 0.91 f 1 0.5 1 kc 1 2 λLT 0.8 2

1.0

χLTmod

χLT

f0.9

MbRd

χLTmod Wply fy

γM151.1 kN m

MyEd.p

MbRd0.094

16




Kontrolanosivostielementanakombinovanonaprezanje

ProracunpremaPriloguB

αh

MyEd.o

MyEd.p0.196 ψ 0

Cmy 0.95 0.05 αh 0.940 CmLT Cmy 0.940

kyy min Cmy 1 λny 0.2 NEd

χy

NRk

γM1

Cmy 1 0.8NEd

χy

NRk

γM1

1.108

kzy max 10.1 λnz

CmLT 0.25( )

NEd

χz

NRk

γM1

10.1

CmLT 0.25( )

NEd

χz

NRk

γM1

λnz 0.4if

min 0.6 λnz 10.1 λnz

CmLT 0.25

NEd

χz

NRk

γM1

kzy 0.896

NEd.p

NbyRdkyy

MyEd.p

MbRd 0.440

NEd.p

NbzRdkzy

MyEd.p

MbRd 0.680

ProracunpremaPriloguA

Mcr0

π2E Iz

Lt2

Iw

Iz

Lt2G It

π2E Iz

90.8 kN m

λ0

Wply fy

Mcr00.796

δx 4.84mm NEd 235.14kN MyEd 4.79kN m

Cmy0 1 π2E

Iy δx

L12MyEd

1

NEd

Ncry 1.100

p 0.2 C1

4

1NEd

Ncrz

1NEd

NcrT

0.186

17




"Uticajtorz.def.semožezanemariti" λ0 pif

"Uticajtorz.def.senemožezanemariti" otherwise

"Uticajtorz.def.senemožezanemariti"

εy

MyEd

NEd

A

Wely 0.359

aLT 1It

Iy 0.993

Cmy Cmy0 1 Cmy0 εy aLT

1 εy aLT 1.063

CmLT max Cmy2

aLT

1NEd

Ncrz

1NEd

NcrT

1

1.498

μy

1NEd

Ncry

1 χy

NEd

Ncry

0.964 wy minWply

Wely1.5

1.114

μz

1NEd

Ncrz

1 χz

NEd

Ncrz

0.747 wz minWplz

Welz1.5

1.500

npl

NEd

NRk

γM1

0.258

λnmax max λny λnz 1.203

bLT 0

Cyy max 1 wy 1 21.6

wyCmy

2 λnmax1.6

wyCmy

2 λnmax2

npl bLT

Wely

Wply

0.9

Cyy 0.933

cLT 10aLT

λ02

5 λnz4

MyEd

Cmy χLT MplyRd 0.082

dLT 0

18




Czy max 1 wy 1 2 141

wy5

Cmy2 λnmax

2

npl dLT

0.6wy

wz

Wely

Wply

0.752

Czy 0.752

kyy Cmy CmLTμy

1NEd

Ncry

1

Cyy 1.908

kzy Cmy CmLTμz

1NEd

Ncry

1

Czy 0.6

wy

wz 0.948

NEd.p

NbyRdkyy

MyEd.p

MbRd 0.515

NEd.p

NbzRdkzy

MyEd.p

MbRd 0.685

Nosivostelementanakombinovanonaprezanjejezadovoljena!

SLS-Kontrolaugiba

wmax 4.84mm wdop

L1

20022.5 mm

Deformacije "DA" wmax wdopif

"NE" otherwise

"DA"

Maksimalniugibfasadnogstubajemanjioddopuštenog!

19




Tip

ski

fasa

dn

i st

ub

u p

od

užn

om

zid

u -

MY

, FZ

, FX

, U –

1,3

5G

+0

,90

Wp

op

+0

,75

S+

,15

0T

MY

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

40

11

/4

37

8

FZ

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

40

11

/4

37

8

20




FX

; Ca

ses:

10

(U

LS

) C

om

po

ne

nt

40

11

/4

37

8

Ex

act

de

form

ati

on

(s);

Ca

ses:

13

(S

LS

) C

om

po

ne

nt

10

18

/2

18

9

21

fasadni stubovi u podu nim zidovima hale 1415533223444

Documents