ULOGA OBLOGA I POKRIVAČA U NOSIVOSTI KONSTRUKCIJA

Transcription

1 ULOGA OBLOGA I POKRIVAČA U NOSIVOSTI KONSTRUKCIJA I) UVOD II) METOD STRESSED SKIN DESIGN III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING IV) ZAKLJUČAK V) LITERATURA

2 I) UVOD Savremeni industrijski i skladišteni objekti velikih zapremina uglavnom imaju: 1) Pokrivanje krova termo-izolacionim panelima, ili korištenje tzv. slaganog krova 2) Oblaganje fasada termo-izolacionim panelima. Fotografija 1. Krovni termo-izolacioni paneli

3 I) UVOD Fotografija 2. Slagani krov

4 I) UVOD Fotografija 3. Fasadni paneli

5 I) UVOD Evidentno je da ovi pokrivači i obloge poseduju krutost na savijanje upravno na sopstvenu ravan (prijem opterećenja: snega, vetra itd.), ali takođe i značajnu krutost u sopstvenoj ravni. Ova krutost značajno smanjuje komponentalna i ukupna pomeranja, čak i u slučaju kada imamo samo pokrivanje i oblaganje jednostrukim profilisanim limom. Ilustracija smanjenja pomeranja daje se na eksperimentalnog ispitivanja modela jednobrodne hale. primeru vlastitog

6 I) UVOD Slika 1. Model A

7 I) UVOD Slika 2. Model B

8 I) UVOD Slika 3. Model C

9 I) UVOD Slika 4. Model D

10 UVOD Rezultati ispitivanja prikazani su na Slika 5. i Slika 6. Slika 5. Horizontalna pomeranja

11 UVOD Slika 6. Horizontalna pomeranja

12 I) UVOD Poslednja slika pokazuje da osnovna konstrukcija obložena limovima u fasadnoj i krovnoj ravni (Model C ) ima neznatno veća pomeranja (3-5%) u odnosu na Model D, u kojem su uključeni i uticaji spregova. Navedeni eksperimentalni rezultati su potvrđeni i na numeričkom modelu. Pokazane činjenice su osnova za metodu STRESSED SKIN DESIGN, koja je razrađena u standardu Velike Britanije BS :1994, iz godine. Ista metoda je razrađena u Sjedinjenim Američkim Državama pod naslovom: DIAPHRAGMA METHOD Neposrednu primenu prihvatio je i evropski standart EC3, kao legitiman način proračuna konstrukcije, prenošenjem u celosti sadržaja britanskog standarda.

13 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN

14 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN Osnovno razmatranje vrši se na dijafragmi pokrivača i obloge oivičenih osnovnom konstrukcijom, ali i rožnjačama. Slika 7. Stressed skin dejstva na konstrukciju

15 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN Mogući slučajevi oslanjanja panela su: a) Paneli okomiti na podužnu ravan objekta. b) Paneli paraleno postavljeni u odnosu na podužnu ravan objekta (čest slučaj kod slaganih krovova). Slika 8. Mogući slučajevi oslanjanja panela

16 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN Za razmatranje ovoga modela ključna je: vrsta, raspored i broj spojnih sredstava. Slika 9. Položaj spojnih sredstava

17 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN Iz celine možemo izdvojiti jedan posmatrani panel (Slika 10.) sa primarnom i sekundarnom kostrukcijom, primarnim i sekundarnim sredstvima za vezu panela i limova Slika 10. Prikaz izdvojenog panela Za ovakve dijafragme osim fleksione krutosti, ključno je definisati i torzionu krutost. Proračun po BS :1994 standardu zasniva se na određivanju deformabilnosti panela u vlastitoj ravni: c/v, gde je deformabilnost c formirana kao: C=C11+C12+C21+C22+C23+C3 Sama krutost se određuje kao inverzna vrednost deformabilnosti.

18 II) METOD STRESSED SKIN DESIGN Tabela 1.

19 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING

20 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Osnovni razlozi za primenu ove metode je racionalizacija konstruktivnog sistema, koja se prema BS950-9:1994 odnosi na: 1) Dijafragme sem osnovnih funkcija pokrivanja i zatvaranja objekta imaju funkciju smanjenja pomeranja, pre svega u sopstvenim ravnima. 2) Dijafragme će preneti smičuće sile sve do temelja. 3) Dijafragme će kroz smanjenje pomerljivosti sistema, smanjiti i diferencijana pomeranja, a samim tim i presečne sile u primarnoj i sekundarnoj konstrukciji. Odnosno uzrokovaće smanjenje dimenzija primarne i sekundarne konstrukcije. 4) Ukoliko su ukupna i komponentalna pomeranja na modelu bez spregova u propisanim granicama, spregovi se mogu izostaviti, što smanjuje težinu konstrukcije i pojednostavljuje montažu.

21 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Među brojnim objektima čije je projektovanje bazirano na ovom metodu izdvajamo: 1) Proizvodni i skladišteni objekat fabrike Grundfos površine: m2 prozvodnog pogona m2 magacina -Sa uštedom na primarnoj i sekundarnoj konstrukciji od cca15%. Fotografija 4. Fabrika Grundfos, montaža konstrukcije

22 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 5. Fabrika Grundfos

23 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 6. Skladište Kalman 1

24 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 7. Skladište Kalman 2

25 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING 4) Objekat ERG -a. Gde je metod dao dobar rezultat u kontroli horizontalne pomerljivosti ukrućenjem spregnute međusptane dijafragme. Fotografija 8. Objekat ERG -a

26 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 9. Sladišteni objekat u Šimanovcima

27 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 10. Sladišteni objekat u Šimanovcima

28 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Kod niza objekata ova metoda je primenjena u cilju realnog proračuna pomerljivosti sistema, npr. objekat IPB -a površine skladišnog prostora 9792m2 i kancelarija 1847m2, ali bez racionalizacije primarnih konstruktivnih elemenata. Fotografija 11. Objekat IPB -a

29 III) PRIMENA METODE STRESSED SKIN DESIGN U FIRMI KONSTRUKTOR KONSALTING Fotografija 12. Objekat IPB -a

30 IV) ZAKLJUČAK

31 IV) ZAKLJUČAK 1) Metoda koja se zasniva na nosivosti dijafragmi u vlastitoj ravni je univerzalno primenjiva na sve objekte, ali posebno dobre efekte daje na objektima srazmerno manjih visina, npr. do 15m; 2) Primena metode je praktično zasnovana na preciziranju već postojećeg modela, na kojem vršimo proračun. Tako što se elementi pokrivača i obloge uključe kao površinski elementi sa ekvivalentnim krutostima. Kako osnovne dijafragme, tako i spojna sredstva, kojima su ove pričvršćene. 3) Metoda je podržana odgovarajućim podacima za spojna sredstva, koja se najčešće koriste i same limove. U određenoj meri nije dovoljno razrađeno pitanje krutosti dijafragme u ravni okomitoj na pravac pružanja rebara. U toj situaciji potrebno je provesti vlastitu parametarsku analizu zavisnosti Sila-Pomeranje, ili eksperimentalno utvrditi ovu krutost. 4) U izvođačkom smislu metodu treba dosledno primeniti, tako što se striktno ispoštuje raspored i broj projektovanih spojnih sredstava

32 V) LITERATURA

33 V) LITERATURA E.R. Bryan and J.M. Davies : " Diaphragm Action in Multi storey Buildings ", University of Salford, Report 75/76. CONSTRADO : " European Recommendation for the Stressed skin Design of the Steel Structures " ECCS, Committee 17., Atrek, E. and Nilson, A.H. : " Non linear Analysis of Cold formed Steel Shear Diaphragm", Proc. ASCE, J. Struct. Div. 3/80 J.M. Davies and E.R. Bryan : "Manual of Stressed Skin Diaphragm Design ", Granada, " European Recommendation for the Testing of Connections in Profiled Sheeting and Other Light Gauge Steel Components ", ECCS, Committee 17.,1982. O. Jokanović, N. Terzić, S. Kisin, V. Ropac i D. Lončarić : " Racionalizacija metalnih konstrukcija uvođenjem realnih krutosti obloga ", posebna publikacija SIZ-a nauke BiH, Sarajevo, O. Jokanović, N. Terzić, S. Kisin, V. Ropac i D. Lončarić : " Prostorna analiza metalnih konstrukcija uz obuhvatanje obloga od profilisanog lima sa funkcijom nosivosti numerički postupak " Zbornik 14. IMK-a, S. Kisin : "Numeričko modeliranje prostornih konstrukcija ", Seminar DIT-a BiH, Sarajevo S. Kisin, Z. Ribić: " Realna torziona krutost obloga od profilisanih limova ", Izgradnja 5/94, Beograd, BS , EUROCODE -3 ( EN ) Prof Dr S. Kisin: " Profilisani limovi u funkciji nosivosti metalnih konstrukcija ",Institut IMS, Beograd, 1994.