GLAVNI NOSAČI. Opšte

Transcription

1 1 GLAVNI NOSAČI 2 Opšte Glavni deo noseće konstrukcije objekta; Prihvataju dejstva sa krovne površine, iz unutrašnjeg prostora, dejstva vetra na zidove, temperaturna i seizmička dejstva i prenose ih na temelje. Predstavljaju poprečni noseći sistem objekta; Postavljaju se na međusobnom rastojanju od 4,0 do 30,0 m u zavisnosti od sistema primenjenih rožnjača, odnosno od vrste tehnološkog procesa u hali.

2 3 Statički sistemi Sistem sa zglobnom vezom krovnih nosača i stubova; Sistem sa pendel stubovima i podužnim spregom za stabilizaciju objekta; Okvir na tri zgloba sa ili bez zatege; Okvir na dva zgloba sa ili bez zatege; Uklješten okvir. Za glavne nosače višebrodnih hala mogu se primenti i kombinovati različiti statički sistemi: okvirni sistemi, sistemi sa zglobnim vezama krovnih nosača i stubova, uz mogućnost dodavanja glavne noseće konstrukcije aneksa (ukoliko postoji). 4 Podela prema načinu izrade (obliku poprečnog preseka) Puni nosači (vrućevaljani profili, puni limeni nosači); Rešetkasti nosači; Kombinacija rešetkastih i punih limenih nosača.

3 5 Sistemi sa zglobnom vezom krovnog nosača i stubova Jedan ili oba glavna stuba su uklještena u temelj glavni nosač je sposoban za prijem svih horizontalnih sila upravnih na podužnu osu hale. Krovni nosači su zglobno oslonjeni na stubove omogućena rotacija na mestu oslanjanja. Krovni nosači mogu biti rešetkasti ili puni. Kod hala manjih visina ili u slučaju lakih ili srednje teških dizalica, glavni stubovi se izvode kao puni (limeni ili valjani) nosači. Kod hala većih visina i u slučaju težih dizalica veću primenu imaju rešetkasti glavni stubovi. 6 Sistemi sa zglobnom vezom krovnog nosača i stubova sa dizalicom bez dizalice

4 7 Sistemi sa zglobnom vezom krovnog nosača i stubova N R wk 3 Rwz 2 16 R wk komponenta opterećenja od dejstva vetra na krov, R wz komponenta opterećenja od dejstva vetra na zid. Dužina izvijanja stubova u ravni nosača: l k 2h 8 Sistemi sa zglobnom vezom krovnih nosača i stubova Sistem sa jednim uklještenim i drugim "pendel" stubom Dužina izvijanja uklještenog stuba: P 2h 1 0,96 P l k 2

5 9 Sistemi sa zglobnom vezom krovnog nosača i stubova Sistem sa oba uklještena stuba i malim "pendel" štapom 10 Sistem sa "pendel" stubovima i podužnim spregom za stabilizaciju Krovni nosač je zglobno oslonjen na dva "pendel" stuba. Statički sistem je labilan mora se postaviti podužni krovni spreg u nivou glava stubova.

6 11 Sistem sa "pendel" stubovima i podužnim spregom za stabilizaciju Mogući položaji podužnog sprega za stabilizaciju 12 Sistem sa "pendel" stubovima i podužnim spregom za stabilizaciju Podužni spreg za stabilizaciju kod širokih hala

7 13 Okvirni sistemi jednobrodnih hala Kruta veza krovnih nosača i stubova. Krovni nosač je elastično uklješten u stubove preraspodela momenata savijanja duž krovnog nosača. Ugib krovnog nosača je manji primena kod hala većeg raspona. 14 Statički sistemi okvirnih nosača Uklješten okvir, okvir na dva zgloba, okvir na tri zgloba sa ili bez zatege.

8 15 Okvirni sistemi jednobrodnih hala Oblici okvirnih sistema 16 Okvirni sistemi jednobrodnih hala Optimalni razmaci okvirnih nosača: mali raspon nosača, L < 16,0 m: l = 4,0 do 6,0 m, srednji raspon nosača, L = 16,0 do 30,0 m: l = 6,0 do 8,0 m, veliki raspon nosača, L = 30,0 do 45,0 m: l = 8,0 do 10,0 m, za raspone L = 45,0 do 60,0 m l = 10,0 do 12,0 m.

9 17 Okviri na tri zgloba Statički određeni nosači, neosetljivi na neravnomerna sleganja i rotacije temelja izgradnja na tlu loše nosivosti. Mogu biti puni limeni ili rešetkasti nosači. 18 Okviri na tri zgloba Mogućnost prihvatanja horizontalne sile zategom koja može biti na nivou veze stubova i krovonog nosača ili na nivou oslanjanja stubova na temelje.

10 19 Okviri na dva zgloba Statički neodređen nosač. Puni, rešetkasti ili u kombinovanoj izradi. Mogu se primeniti kod tla loše nosivosti naponi usled sleganja ili rotacije temelja su uglavnom malog inteziteta. 20 Uklješteni okviri Ravnomerna raspodela momenata savijanja, manja horizontalna pomeranja pri horizontalnim dejstvima, potrebni temelji većih dimenzija za prijem momenta uklještenja, komplikovan sistem za ankerovanje, tri puta statički neodređen sistem pojava naponi velikog inteziteta usled eventualnog sleganja i rotacije temelja primena kod tla dobre nosivosti. Puni, rešetkasti ili u kombinovanoj izradi (puni stubovi i rešetkasti krovni nosač).

11 21 Uklješteni okviri 22 Sistemi glavnih nosača višebrodnih hala

12 23 Primena krovnih podvlaka i međuvezača kod višebrodnih hala 24 Dvobrodna hala sa uklještenim stubovima i zglobno osolnjenim krovnim nosačima

13 25 Hale sa aneksima 26 Trobrodni okvirni nosač

14 27 Dvobrodni okvirni nosač sa denivelisanim krovom 28 Puni krovni nosači Krovni nosači mogu biti puni ili rešetkasti. Puni krovni nosači imaju primenu kod manjih raspona i opterećenja manjeg inteziteta. Mogu biti od vrućevaljanih profila, u slučaju većih raspona i inteziteta opterećenja rade se zavareni limeni nosači. Optimalna visina punih krovnih nosača: zglobna veza krovnog nosača i stubova: h = L/15 do L/18 kruta veza krovnog nosača i stubova: h = L/20 do L/30.

15 29 Puni krovni nosači sa paralelnim pojasevima trapezni trapezni sa lanternom 30 Puni krovni nosači Trapezasti i saćasti nosači koso ili testerasto sečenje rebra profila, pomeranje (premeštanje) i ponovno zavarivanje.

16 31 Puni krovni nosači od vrućevaljanih profila Povećanje nosivosti na dejstvo momenata savijanja postiže se ojačanjem pojasnih lamela. Kod nosača male visine, opterećenih smičućom silom velikog inteziteta povećanje nosivosti na smicanje se postiže umetanjem i zavarivanjem limova na rebru nosača. Podvezice treba upasovati u zaobljenja profila, a po potrebi mogu biti jednostrane ili obostrane. ojačanje pojasnih lamela ojačanje rebra 32 Puni krovni nosači u zavarenoj izradi Veza pojasnih lamela i rebra (vertikalnog lima) se ostvarije pomoću obostranih ugaonih šavova ili K šavova. Nosači malih raspona su konstantnog poprečnog preseka. Kod nosača većeg raspona vrši se racionalizacija materijala: presek se prilagođava presečnim silama promena debljine pojasnih lamela, dodavanje novih pojasnih lamela i povećanje visine rebra.

17 33 Puni glavni nosači 34 Puni glavni nosači

18 35 Puni glavni nosači 36 Puni glavni nosači

19 37 Rešetkasti krovni nosači Gornji pojas prati nagib krovne ravni, donji pojas je horizontalan ili je za veće raspone izlomljen na gore. Pritisnuti elementi ispune treba budu što kraći, a zategnuti duži. Visina rešetkastih krovnih nosača trapezastog i poligonalnog oblika: u sredini raspona: L/8 do L/10, uz oslonac: L/10 do L/ Rešetkasti krovni nosači

20 39 Rešetkasti krovni nosači poprečni preseci Mogu se koristiti različiti poprečni preseci: vrućevaljani ili hladnooblikovani, jednodelni ili višedelni, sa ispunom u jednoj ravni (jednozidne rešetke) ili u dve ravni (dvozidne rešetke). Kod elemenata pritisnutog pojasa treba ograničiti odnos b/t (vitkost) elemenata preseka kako ne bi došlo do pojave izbočavanja (klasa 4). 40 Rešetkasti krovni nosači poprečni preseci

21 41 Rešetkasti krovni nosači Rešetkasti krovni nosač u zavarenoj izradi od ugaonika 42 Rešetkasti krovni nosači Ako je razmak između samosatlih elemenata dvodelonog pojasnog štapa a < h/6 ili a < 10 mm ovaj međuprostor treba popuniti!

22 43 Rešetkasti krovni nosači veza elemenata na mestu čvora Čvorovi bez čvornih limova su povoljniji zbog manje krutosti čvora na savijanje manja su lokalna naprezanja. Rebro na krajevima elemenata ispune se zaseca i formira se sučeoni nastavak sa rebrom pojasnog elemenata. Prepuštene nožice se zavaruju ugaonim šavovima. U oslonačkom čvoru je potrebno predvideti čvorni lim zbog prijema većeg reaktivnog opterećenja. 44 Rešetkasti krovni nosači od valjanih profila

23 45 Rešetkasti krovni nosači od valjanih profila 46 Rešetkasti krovni nosači

24 47 Laki rešetkasti krovni nosači Manji rasponi i manji intezitet opterećenja: primena lakih rešetkastih nosača "R" nosači. Pojasni elementi su od vrućevaljanih ili hladnooblikovanih profila a dijagonalna ispuna je od okruglog čelika, pljošteg čelika ili hladno oblikovanih ugaonika. 48 Laki rešetkasti krovni nosači

25 49 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila Rešetkasti nosači od šupljih profila, kružnog (CHS Circular Hollow Section), kvadratnog ili pravougaonog (RHS Rectangual Hollow Section) poprečnog preseka, imaju poslednjih godina primarnu poziciju u savremenom građevinskom konstrukterstvu u odnosu na tradicionalne rešetkaste nosače od vruće valjanih profila zbog niza prednosti: Kod pritisnutih elemenata primena kružnog (kvadratnog) oblika poprečnog preseka je optimalnija, u odnosu na štapove otvorenog poprečnog preseka; Površina izložena uticaju korozije je manja ( za 30 40%) u odnosu na otvorene poprečne preseke, a održavanje je jednostavnije. Aerodinamički koeficijent oblika je znatno manji u odnosu na profile otvorenog poprečnog preseka. 50 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila kružnog preseka Rešetkasti nosači od kružnih cevi imaju široko polje primene uz relatinvo skup postupak obrade krajeva elemenata ispune. Krive sečenja pri direktnom zavarivanju elemenata ispune za pojaseve su komplikovane naročito kod višestrukih prodora. U moderno opremljenim radionicama postoje automatski uređaji za gasno rezanje koji ujedno seku i obrađuju krajeve elemenata za zavarivanje.

26 51 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila kružnog preseka Odnos prečnika ispune d i i prečnika pojasa d 0 treba da zadovolji uslov: 0,2 / d 0 1,0 d i Zadovoljiti opsege važenja koji su propisani u poglavlju 7, EN Pored kontrole nosivosti elemenata potrebno je izvršiti kontrolu nosivosti veza elemenata ispune i pojaseva. 52 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila kružnog preseka - čvorovi

27 53 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila kružnog preseka montažni nastavci Kod montažnih nastavaka sa zavrtnjevima koriste se čeone ploče zavarene na oba kraja cevi. Konzolni prepust čeonih ploča ojačava se rebrima za ukrućenje. Montažni nastavak je moguće izvesti i preko priključnih limova Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila kružnog preseka zavareni montažni nastavci Zavareni montažni nastavci cevi se obično izvode kao sučeoni. Pošto koren šava ne može biti proveren, preporučuje se postavljanje uloška od cevi manjeg prečnika. Montažni nastavci sa "mufom" predstavljaju statički dobro, ali estetski manje zadovoljavajuće rešenje. Kod cevi izloženih aksijalnom pritisku ukupna dužina "mufa" treba da bude najmanje 3,5 d i da ima istu površinu poprečnog preseka kao osnovna cev. Rešenja sa čeonom pločom su manje dobra zbog indirektnog prenošenja sile i uticaja zatezanja upravno na pravac šava. Kod montažnih nastavaka cevi različitih prečnika koriste se čeone ploče veće debljine. Takođe je moguće da se šira cev preoblikuje na prečnik uže cevi.

28 55 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila pravougaonog preseka Pružaju znatno veće oblikovne i konstruktivne prednosti u odnosu na kružne cevi. Profili se seku testerama upravno ili koso u odnosu na osu, pa su površine sečenja ravne. Jednostavnije oblikovanja čvorova u odnosu na profile kružnog preseka. Profili se dobijaju toplim ili hladnim preoblikovanjem od okruglih cevi. Kod hladno oblikovanih profila zavarljivost duž ivica cevi je ograničena zbog niskog stepena hladne deformacije, zbog čega su ivične oblasti podložne starenju i krtom lomu. Zbog toga se danas po pravilu koriste toplooblikovani normalizovani profili. Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila pravougaonog preseka Potrebno je zadovoljiti uslove u pogledu odnosa širine preseka elementa ispune b i pojasnog elemenata b 0 i odnosa širine preseka b i i debljine zida t i elementa ispune: b i / b 0 0,25(T,Y,X veze i K i N vezesa preklopom) bi 35 b t i / b 0 0,35(K i N vezesa razmakom) i Zadovoljiti opsege važenja koji su propisani u poglavlju 7, EN Pored kontrole nosivosti elemenata potrebno je izvršiti kontrolu nosivosti veza elemenata ispune i pojaseva. 56

29 57 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila pravougaonog preseka - čvorovi 58 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila pravougaonog preseka rešenja oslonačkih čvorova

30 59 Detalji osalnjanja rožnjača na rešetkaste krovne nosače od šupljih profila 60 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

31 61 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila 62 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila

32 63 Rešetkasti krovni nosači od šupljih profila 64 Glavni stubovi Noseći elementi dominantno opterećeni aksijalnim silama. Prema vrsti naprezanja mogu biti: aksijalno opterećeni ("pendel" stubovi), ekscentrično opterećeni stubovi (kombinovano naprezanje aksijalnim silama i momentima savijanja).

33 65 Glavni stubovi oblik poprečnih preseka Konstantan presek, Promenljiv presek po visini. Stubovi konstantnog poprečnog preseka se koriste u halama sa dizalicama nosivosti 10 do 15 t. Najveću primenu imaju stubovi sa stepenastom promenom poprečnog preseka: pun nosač po visini stuba ili kombinacija donji deo stuba je rešetkast, a gornji pun. Ako u hali postoje dizalice u više nivoa glavni stubovi mogu menjati poprečni presek više puta. 66 Glavni stubovi oblik poprečnih preseka

34 67 Glavni stubovi konstantan poprečni presek Visina konstantnog poprečnog preseka stuba: H/15 za stubove visine 10 do 12 m, H/18 za stubove visine 14 do 16 m, H/20 za stubove veće visine od 20 m. Projektuju kao zavareni limeni nosači ( ili se usvajaju vrućevaljani I profili). 68 Glavni stubovi stepenasto promenljiv poprečni presek Visina preseka gornjeg dela stuba: H 2 /8 do H 2 /12, gde je H 2 visina gornjeg dela stuba. U slučaju hala sa dizalicama srednje nosivosti, ova dimenzija je min 500 mm, a povećava se u slučajevima velike visine stuba H 2 ili velike težine mostne dizalice, kao i u slučajevima kada je neophodno napraviti prolaz (revizioni otvor) kroz rebro stuba. Kada postoji otvor u rebru stuba, minimalna visina preseka je1000 mm. Gornji deo stepenasto promenljivog stuba izvodi se kao zavareni limeni nosač (vrućevaljani I profil), a vrlo retko kao rešetkasta konstrukcija.

35 Glavni stubovi stepenasto promenljiv poprečni presek Visina preseka donjeg dela stuba (ispod kote GIŠ a) određuje se u zavisnosti od visine donjeg dela stuba H 1. Dimenzija preseka stuba ispod kote GIŠ a određuje krutost konstrukcije u odnosu na horizontalna pomeranja. Visina dela stuba ispod kranske staze H 1 (m) Puni limeni glavni stubovi Rešetkasti glavni stubovi do /10 1/14 1/9 1/ /12 1/16 1/11 1/ /15 1/20 1/13 1/ Glavni stubovi oblik poprečnih preseka Kod stubova okvira na dva ili tri zgloba treba izvršiti redukciju krutosti stuba prema osloncu (zglobu). Ova redukcija se ne vrši samo kod okvira malih raspona.

36 71 Glavni stubovi poprečni preseci Puni limeni nosači, rešetkasti i sandučasti preseci. Kod manje opterećenih stubova koriste se zavareni limeni nosači I preseka. Za veća opterećenja primenjuju se stubovi složenog poprečnog preseka ili rešetkasti stubovi. Poprečni preseci stuba ispod GIŠ a mogu biti puni ili rešetkasti; glavni stubovi koji nose kranski nosač sa jedne strane su nesimetrični, dok su preseci središnjih stubova višebrodnih hala simetrični. Sandučasti poprečni preseci od dva U profila, formirani od limova zavarivanjem, ili u kombinaciji I profila i obraznih limova koriste se uglavnom za glavne stubove otvorenih hala (nadstrešnica) koji nemaju stabilizaciju (pridržavanje) u bočnom pravcu. 72 Glavni stubovi poprečni preseci

37 73 Rešetkasti glavni stubovi veza rešetkaste ispune i pojaseva 74 Glavni stubovi - montažni nastavak na mestu veze gornjeg i donjeg dela stuba

38 75 Veza gornjeg punog i donjeg rešetkastog dela stuba 76 Krute veze u uglovima okvira Kruta veza krovnog nosača i stuba ili kruta veza krovnog nosača u slemenu mora biti konstruktivno oblikovana na način da ne dođe do promene ugla između elemenata koji se spajaju. Zbog značajne koncentracije naprezanja na mestu krute veze potrebno je dodatno ukrutiti ugao okvira, posebno kod veza koje su ostvarene zavrtnjevima. Montažni nastavci na mestu krute veze mogu biti vertikalni, kosi i horizontalni.

39 77 Oblikovanje krutog ugla okvira bez vuta 78 Oblikovanje krutog ugla okvira sa vutom

40 79 Zavareni kruti uglovi sa montažnim nastavkom krovnog nosača 80 Kružne i izlomljene vute

41 81 Krute veze u uglovima okvira ostvarene zavrtnjevima 82 Krute veze u uglovima okvira sa horizontalnim i vertikalnim montažni nastavcima

42 83 Okvir na tri zgloba u rešetkastoj izradi 84 Kruta veza rešetkastog krovnog nosača i stuba

43 85 Krute veze krovnog nosača i središnjeg stuba kod višebrodnih okvira 86 Lom usled nedovoljno ukrućenog krutog ugla

44 87 Rešenja slemenog čvora okvirnih glavnih nosača 88 Krute veze u uglovima okvira

45 89 Rešetkasti okvirni nosač na dva zgloba 90 Krute veze u uglovima okvira

46 91 Oslanjanje stubova Reaktivno opterećenje stuba prenosi se preko oslonačke ležišne ploče na temelj. Ležišna ploča treba da bude projektovana tako da napon u betonu temelja ispod ležišne ploče bude u okviru dopuštenih vrednosti. Reaktivno opterećenje mogu činiti samo aksijalne i smičuće sile zglobna veza stuba i temelja, ili i momenti savijanja uklještena veza stuba i temelja. 92 Jednostavni zglobni oslonac stuba sa neukrućenom ležišnom pločom

47 93 Zglobni oslonac stuba sa ukrućenom ležišnom pločom 94 Zglobni oslonac stubova od šupljh profila sa ukrućenom ležišnom pločom

48 95 Zglobno oslanjanje stubova preko tangencijalnog ležišta 96 Zglobni oslonac sa čepom

49 97 Uklještenje stuba pomoću debele ležišne ploče 98 Uklještenje stubova pomoću ukrućenih ležišnih ploča

50 99 Uklještena stopa rešetkastog stuba 100 Primena "trna" kod veze dijagonale vertikalnog sprega

51 101 Montažna sidra 102 Ankeri sa anker nosačem od ugaonika Sistem za ankerovanje ankeri od okruglog čelika i anker nosač od ugaonika. Usvaja se jedan ili dva ankera po anker kanalu. d 1 Anker 2 Ankera M16 L 60 x 60 x 6 L 80 x 80 x 8 M20 L 75 x 75 x 7 L 90 x 90 x 9 M24 L 90 x 90 x 9 L 110 x 110 x 10 M27 L 110 x 110 x 10 L 130 x 130 x 12 M30 L 120 x 120 x 11 L 150 x 150 x 14

52 103 Ubetonirani ankeri Primena šablona za postavljanje ankera pri betoniranju. Na ležišnoj ploči se buše veće rupe ( 60 do 70 mm) da bi se eliminisala nepreciznost pri izvođenju. Nakon montaže stuba, preko rupa se postavljaju debele ploče sa rupom za anker koje se zavaruju ugaonim šavovima sa gornje strane ležišne ploče. Veliko slabljenje rupama za anakere se mora uzeti u obzir pri proračunu ležišne ploče. 104 Ankeri sa čekić-glavom i anker nosačima od 2U profila M24 M30 M36 M42 M46 M56 M64 M72x6 M80x6 M90x6 M100x6 1 Anker 2U65 2U65 2U80 2U100 2U120 2U120 2U140 2U140 2U160 2U160 2U180 2 Ankera 2U80 2U100 2U120 2U140 2U160 2U180 2U200 2U220 2U240 2U260 2U300

53 105 Ukrućenje konzolnih limova 106 Oblikovanje konzolnog lima

54 107 Stub uklješten u čašicu 108 Uklješteni stubovi