METALNE KONSTRUKCIJE ZGRADA

Transcript

1 METALNE KONSTRUKCIJE ZGRADA 1

2 Skr. predmeta i red. br. teme Dodatne napomene objašnjenja uputstva RASPORED SADRŽAJA NA SLAJDOVIMA NASLOV TEME PODNASLOVI Osnovni sadržaj. Važniji pojmovi i sadržaji su štampani kao bold. Legenda dodatnih grafičkih simbola: Važno! Praktična primena. Pozitivno. Varijante rešenja. Video prilog. Informativno. Koraci u proceduri. Negativno. Analiza slučaja. Videti literaturu/tablice 2

3 SADRŽAJ TEME ELEMENTI OPTEREĆENI NA SAVIJANJE NOSAČI EKSCENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI (SRPS U.E7.09/198) 3

4 Nosači: elementi kod kojih je dominantan vid naprezanja savijanje Moguća stanja naprezanja: 1. Čisto pravo savijanje (M y ) 2. Pravo savijanje silama (V z, M y ) 3. Koso savijanje (M y, M z ) 4. Koso savijanje silama (V z, M y, V y, M z ) 5. Ekscentrično naprezanje (veliki ekscentricitet): M = N * e 4

5 PUNI NOSAČI Moment savijanja uglavnom primaju nožice nosača Transverzalne sile uglavnom prima rebro nosača REŠETKASTI NOSAČI Moment savijanja uglavnom primaju pojasni štapovi Transverzalne sile uglavnom primaju štapovi ispune 5

6 PUNI NOSAČI - PREDNOSTI I NEDOSTACI Jednostavniji za izradu, manja jedinična cena Povoljniji odnos obim/površina (jevtinija antikoroziona zaštita) Postoji plastična rezerva nosivosti (13-17%), zavisno od poprečnog preseka Veća težina od rešetkastih Primenjivi za manje raspone (20-30 m), izuzev u mostogradnji Dijagram normalnih napona usled savijanja

7 REŠETKASTI NOSAČI - PREDNOSTI I NEDOSTACI Moguća znatno veća opterećenja i rasponi Lakši od odgovarajućih punih nosača Zahtevaju znatno veći rad pri izradi (veća jedinična cena) Dijagram normalnih napona u štapovima rešetkastog nosača 7

8 STATIČKI SISTEMI NOSAČA - PUNI I REŠETKASTI Pravilan izbor profila za izradu nosača je osnov uspešnog dimenzionisanja konstrukcije 8

9 PRORAČUN PUNIH NOSAČA KONTROLE PRI DIMENZIONISANJU NOSAČA 1. Kontrola normalnog i tangencijalnog napona (obavezna) V (T) = transvezalna sila; I y = moment inercije oko y-y ose; S y = statički moment za težište preseka oko y-y ose W y = otporni moment oko y-y ose A w = površina rebra; d = visina rebra; t w = debljina rebra; b f = širina nožice 9

10 PRORAČUN PUNIH NOSAČA KONTROLE PRI DIMENZIONISANJU NOSAČA Kontrola uporednog napona - primer zavarenog I nosača Tačka 1 (spoj rebra i nožice): oba napona (σ, τ) imaju vrednosti koje se ne mogu zanemariti z 1 = rastojanje od težišta preseka tačke "1" V = transverzalna sila S y,1 = statički moment nožice 10

11 PRORAČUN PUNIH NOSAČA KONTROLE PRI DIMENZIONISANJU NOSAČA Kontrola deformacija (obavezna) δ max δ dop = l / m δ max = maksimalni ugib δ dop = dopuštena vrednost ugiba Parametar m = 200, 250, 300, 350, 500, 750, 1000 i zavisi od: Tipa nosača (rožnjača, podni nosač, krovni nosač...) Vrste (krutosti) nekonstruktivnih elemenata koji se oslanjaju na nosač δ max l / 500 (za nosače staklenih pregrada) δ max l / 250 (iz estetskih razloga) Nadvišenje nosača - izvodi se u radionici kako bi se delimično poništio ugib 11

12 PRORAČUN PUNIH NOSAČA KONTROLE PRI DIMENZIONISANJU NOSAČA Kontrola obrtanja oslonačkih preseka α tot = α 1 + α 2 Bitno zbog postavljanja podne konstrukcije 12

13 EKSCENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI Opšti slučaj naprezanja ekscentrično pritisnutog poprečnog preseka Napadna tačka sile pritiska Dejstvo sile pritiska može izazvati nestabilnost elementa 13

14 EKSCENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI PRORAČUN STABILNOSTI EKSCENTRIČNO PRITISNUTIH ELEMENATA (SRPS U.E7.09) Uslov stabilnosti (opšti slučaj): k n * σ N + θ * k my * σ My + k mz * σ Mz σ dop σ N = normalni napon usled aksijalne sile pritiska N c : σ My = normalni napon usled momenta oko jače ose y-y: σ Mz = normalni napon usled momenta oko slabije ose z-z: σ N = N c / A σ My = M y / W y σ Mz = M z / W z Uticaj bočno-torzionog izvijanja (SRPS U.E7.101): θ = f y / σ D 1 k n = faktor uvećanja normalnih napona usled sile pritiska k my = faktor uvećanja normalnih napona usled momenta M y k mz = faktor uvećanja normalnih napona usled momenta M z θ = 1 ako nema pojave bočno-torzionog izvijanja 14

15 EKSCENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI PRORAČUN STABILNOSTI EKSCENTRIČNO PRITISNUTIH ELEMENATA (SRPS U.E7.09) 1. Korak: odrediti stepen iskorišćenja preseka (odnos stvarne i dozvoljene sile pritiska koju presek može da prenese) 2. Korak: određivanje koeficijenta k ny Uslov: U suprotnom: k ny = 1 3. Korak: određivanje koeficijenta k nz Uslov: U suprotnom: k nz = 1 4. Korak: određivanje merodavnog koeficijenta k n : k n = max {k ny, k nz } α x, α y, λ y, λ z se određuju prema SRPS U.E

16 EKSCENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI PRORAČUN STABILNOSTI EKSCENTRIČNO PRITISNUTIH ELEMENATA (SRPS U.E7.09) 5. Korak: određivanje koeficijenta k my. Korak: određivanje koeficijenta k mz 7. Korak - uslov stabilnosti: k n * σ N + θ * k my * σ My + k mz * σ Mz σ dop λ y, λ z se određuju prema SRPS U.E

17 PRORAČUN PUNIH NOSAČA OD VRUĆE VALJANIH PROFILA PRIMENA METODE KONAČNIH ELEMENATA (MKE) I INŽENJERSKIH SOFTVERA Uporedni naponi i ugib nosača Tangencijalni naponi 17

18 PRORAČUN PUNIH NOSAČA OD VRUĆE VALJANIH PROFILA KONTROLE STABILNOSTI PRI DIMENZIONISANJU NOSAČA Kontrola stabilnosti na bočno-torziono izvijanje (po potrebi) 01 Lateral torsional buckling of a plate girder in bending.mp4 Kontrola stabilnosti na izbočavanje rebra (retko potrebna) 02 Local web buckling of a plate girder in bending.mp4 Kontrola stabilnosti na izbočavanje nožice (retko potrebna) 03 Local flange buckling of a plate girder in bending.mp4 18