New SPREGNUTE KONSTRUKCIJE · 2020. 5. 6. · Spregnute veze •Veza izmeđuspregnutog elementa i...
Transcript of New SPREGNUTE KONSTRUKCIJE · 2020. 5. 6. · Spregnute veze •Veza izmeđuspregnutog elementa i...
SPREGNUTE
KONSTRUKCIJESpregnute veze
Spregnute veze
• Veza između spregnutog elementa i drugog spregnutog,
čeličnog, ili armirano-betonskog elementa, u kojoj se
armatura uzima u obzir pri proračunu nosivosti i krutosti
veze.
• Odredbe iz EN 1993-1-8, za veze H ili I preseka se
primenjuju
• Pojava prslina i tečenja u spojenim elementima se može
zanemariti
Dispozicija spregnute veze
• Pri konstruktivnom rešavanju spregnute veze treba
razmotriti sledeće:
• Dispoziciju stubova, podnih nosača i podvlaka
• Konstruktivni tip nosača: spregnuta greda, „slimfloor“ greda, čelični
gredni element
• Konstruktivni tip stuba: spregnuti stub, čelični stub, I poprečni
presek, sandučasti poprečni presek
• Orjentacija poprečnog preseka stuba
• Tip veze: momentna veza, zglobna veza
• Konstruktivno rešenje spregnute veze: veza sa čeonom pločom ili
bez čeone ploče
Tipovi spregnutih veza
• Jednostrana veza
• Dvostrana veza
• Veze sa kontaktnom upasovanom pločom
JEDNISTRANA VEZA DVOSTRANA VEZA
Tipovi spregnutih veza – Čeona ploča
ZAVARENE VEZE
BEZ UKRUĆENJA SA UKRUĆENJEM
Tipovi spregnutih veza
sa upasovanom pločom
Tipovi spregnutih veza
bez zavrtnjeva
Tipične spregnute veze
• Uticaji na mestu veze mogu se sračunati
• Primenom teorije elastičnosti
• Primenom teorije plastičnosti
Elastična globalna analiza
• Kada se rotaciona krutost Sj uzima kao Sj,ini/ u skladu sa
EN 1993-1-8, vrednost koeficijenta modifikacije krutosti
za spoj sa kontaktnom pločom iznosi 1,5.
• Pri određivanju konstrukcijskih svojstava spregnute veze,
red zategnutih šipki armature se može tretirati na sličan
način kao red zategnutih zavrtnjeva u čeličnoj vezi, pod
uslovom da se uzmu konstrukcijska svojstva armature
Analizirati faze građenja
• Faza izgradnje – beton nije izveden
• Faza II – Izvedena AB ploča
Nosivost
• Spregnute veze treba proračunati tako da imaju nosivost
na vertikalno smicanje u skladu sa relevantnim
odredbama iz EN 1993-1-8
• Proračunski moment nosivosti spregnute veze sa punim
smičućim spojem treba odrediti analogno odredbama za
čelične veze iz EN 1993-1-8, uzimajući u obzir doprinos
armature
• Nosivost komponenata treba odrediti prema EN 1993-1-8.
• Uticaj pojave prslina u betonu, uticaj sadejstva zategnutog
betona i deformacije smičućeg spoja treba uzeti u obzir
prilikom određivanja kapaciteta rotacije.
Nosivost komponenti
• Nosivost sledećih osnovnih komponenti veze određuje se
u skladu sa EN 1994-1
• zategnuta podužna čelična armatura;
• pritisnuta čelična kontaktna ploča.
• Nosivost komponenti treba odrediti na način prikazan u
EN 1993-1-8
• Nosivost rebara čeličnih preseka obloženih betonom u
skladu sa EN 1994
Zategnute komponemte veze
• Zategnuta armatura
• Zavrtnjevi opterećeni na zatezanje
• Čeona ploča i nožica stuba opterećeni na savijanje
• Smičući spoj u delu grede sa negativnim vrednostima
momenata savijanja
• Ostale komponente u skladu sa EN 1993-1-8
Primer spregnute veze
• Stub HEB 400
• Greda IPE 500
Primer spregnute veze
Ulazn
i po
daci - O
pterećen
je
Tower - 3D M
odel Builder 7.0 - x64 EditionRadim
pex - ww
w.radim
pex.rsRegistered to Gradjevinski fakultet u Beogradu
p=15.00
Opt. 1: stalno
p=12.00
Opt. 2: korisno
Statički p
roraču
n
Tower - 3D M
odel Builder 7.0 - x64 EditionRadim
pex - ww
w.radim
pex.rsRegistered to Gradjevinski fakultet u Beogradu
56.29 -56.29
-432.17
293.56 133.47
-319.60
Opt. 3: I+
II
Uticaji u gredi: m
ax M3=
293.56 / min M
3= -432.17 kN
m
18.76
-198.01
125.99
-63.37
116.63
Opt. 3: I+
II
Uticaji u gredi: m
ax T2=
125.99 / min T
2= -198.01 kN
Osnovni podaci
Zavrtnjevi i šavovi
Zona smicanja
Pritisnuto rebro stuba
Zategnuti zavrtnjevi
• Grupe zavrtnjeva
Nosivost veze u fazi montaže
Angažovanje zategnute armature
• Angažovanje zategnute armature zavisi od nosivosti
podužnog smičućeg spoja u delu grede sa negativnim
vrednostima momenata savijanja,
Zategnuta podužna armatura
• Efektivna širina betonskog pojasa treba da se odredi za
poprečni presek na mestu veze
• Treba pretpostaviti da je efektivna površina zategnute
podužne armature napregnuta do svoje proračunske
granice razvlačenja fsd
• Kada se javlja neuravnoteženo opterećenje, za proveru
unošenja sila iz betonske ploče u stub, koristi se model
rešetke
Neuravnoteženi momenti na mestu veze
ℎ𝑗
𝐹𝑐,𝑙,𝐸𝑑 =𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑
ℎ𝑗
𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑 =𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑
ℎ𝑗
∆𝐹𝑐,𝐸𝑑=𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑 −𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑
ℎ𝑗= 𝛽 ∙ 𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑
𝛽 =∆𝐹𝑐,𝐸𝑑𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑
= 1 −𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑
𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑
𝑀𝑏,𝑙,𝐸𝑑 <𝑀𝑏,𝑟,𝐸𝑑
Preporuke za konstruisanje
𝐹𝑐,𝑙,𝐸𝑑 <𝐹𝑐,𝑟,𝐸𝑑
𝑒𝐿𝑏𝑐
= 0,7 − 2,5
𝑒𝑇𝑒𝐿
= 1,0 − 1,5
𝐴𝑠/2
𝐴𝑠/2
tan 𝛿 = 1,35𝑒𝑇𝑒𝐿
− 0,2
• AL- podužna armatura
• - funkcija razlike momenata sa jedne i druge strane
• hri – položaj armature
• AT – poprečna armatura iz sledećeg uslova
𝛽 = 1 −𝑀𝑙𝑜𝑤ℎ𝑟1𝑀ℎ𝑖𝑔ℎℎ𝑟2
𝐹𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑒 < 1,1 ∙ (0,85𝑓𝑐𝑘/𝛾𝑐) ∙ 𝑏𝑐 ∙ 𝑑𝑒𝑓𝑓
• Za jednostrane veze koje se proračunavaju kao
spregnute, efektivna zategnuta podužna armatura ploče
treba da se ankeruje izvan raspona grede u dovoljnoj
meri, da bi se omogućilo dostizanje proračunske nosivosti
na zatezanje
Pritisnuta čelična kontaktna ploča
Rebro stuba izloženo poprečnom pritisku
• Kada je visina ili širina kontaktne ploče veća od
odgovarajuće dimenzije pritisnute nožice čeličnog
preseka, efektivna dimenzija treba da se odredi uz
pretpostavku da se napon kroz kontaktnu ploču
rasprostire pod uglom od 450.
• Treba pretpostaviti da efektivna površina pritisnute
kontaktne ploče može biti napregnuta do svoje
proračunske granice razvlačenja fyd
• Za vezu sa kontaktnom pločom, efektivna širina rebra
stuba pri pritisku beff,c,wc treba da se odredi uz
pretpostavku da se napon rasprostire kroz kontaktnu
ploču pod uglom od 45o
Armirane komponente - Smičuće polje rebra stuba
• Kada je rebro čeličnog preseka stuba obloženo betonom,
proračunska nosivost rebra na smicanje, određena u
skladu sa EN 1993-1-8 može da se poveća uzimanjem u
obzir obloge betona
sinfA,V cdcRd,c,wp 850=
( )( ) costhtb,A fwcc 280 −−=
( ) z/tharctan f2−=
• Koeficijent redukcije kojim se uzima u obzir uticaj
podužnog pritiska u stubu na proračunsku nosivost rebra
stuba na smicanje, određuje se kao:
• NEd proračunska vrednost aksijalne sile pritiska u stubu
• Npl,Rdproračunska plastična nosivost poprečnog preseka
stuba
1121550 ,N
N,
Rd,pl
Ed
+=
Krak sila Tip spoja
Centar pritiska
Krak sila Raspodela sila
(a) Zavareni spoj
U sredini debljine pritisnute nožice
z = h - tfb h visina grede, tfb debljia nožice grede.
(b) Spoj sa ugaonicima na nožicama
U sredini debljine kraka ugaonika na pritisnutoj nožici
Rastojanje od centra pritiska do težišta reda zavrtnjeva u zoni zatezanja
(c) Čeona ploča bez prepusta i jednim aktivnim redom zavrtnjeva u zoni zatezanja
U sredini debljine pritisnute nožice
Rastojanje od centra pritiska do težišta reda zavrtnjeva u zoni zatezanja
Rebro stuba izloženo poprečnom pritisku
• Kada je rebro čeličnog preseka stuba obloženo betonom,
proračunska nosivost rebra stuba na pritisak, određena u
skladu sa EN 1993-1-8, može da se poveća uzimajući u
obzir oblogu od betona
• com,c,Ed podužni napon pritiska u betonskoj oblozi
usled proračunske aksijalne sile NEd
( ) cdwcc,effc,wcRd,c,wc,c ftbtk,F −= 850
023331 ,f
,,kcd
Ed,c,comc,wc +=
• Zavarena veza
• Sa čeonom pločom
• s=r ili awc
• sp je dužina dobijena
prostiranjem sile kroz
čeonu ploču pod
uglom od 45
( ) pfcpfbwc,c,eff sstatb ++++= 522
( )statb fcbfbwc,c,eff +++= 522
teff,c efektivna dužina betona, određena na sličan
način kao i efektivna širina beff,c,wc
Zona pritiska – Rebro stuba
Rebro obloženo betonom
Ukupna nosivost na pritisak rebra stuba oblož enog betonom je višestruko
veća od sile zatezanja u zoni pritiska !
Sila Fc je manja od minimalne
nosivosti pojedinačne
komponente veze u zoni pritiska
Kontrola nosivosti usvojene armature