p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
Transcript of p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
1/65
KONSTRUKTIVNI SISTEMI
P18 – Višespratne zgrade
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 1
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
2/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 2
Sadržaj predavanja
•Uvod• Horizontalna noseča konstrukcija
• Vertikalna noseća konstrukcija • Elementi za obezbeđenje krutosti zgrada • Oblikovanje konstruktivnih elemenata
– Podne ploče – Podni nosači i podvlake
– Stubovi – Spregovi – Vešaljke i zatege
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
3/65
Primeri najviših zgrada
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 3
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
4/65
Primena višespratnih zgrada
• Višespratne zgrade su prirodan odgovor na koncentracijupopulacije,skučenost prostora i visoke cene gradskog zemljišta
• Po obliku mogu biti: – visok e i vitk e ili
– položene i duguljaste.• Osnovna oblast primene višespratnih zgrada je za stambene i
javne zgrade različite namene. • U velikim gradovima višespratne zgrade u građevinskom obim
obuhvataju oko 30-50% svih zgrada, a zadnjih 15-20 godine i do80%.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 4
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
5/65
Uslovi izvodljivosti
• Izgradnja savremenih visokih zgrada omogućena je nizom aspekata: – Tehnološki aspekti:
• Povećanjem kvaliteta materijala; • Unapređenjem tehnike proračuna; • Unapređivanjem tehnika spajanja elemenata; • Smanjenjem stalnog opterećenja(laki beton, hladno oblikovani profili,
kompozitni materijali); • Razvoj mobilnih kranova velike nosivosti i drugih mašina neophodnih za
montažu; • Liftovivelike brzine;
– Ekonomski aspekti: • Jedonstavnijom i ekonomičnijom izradomkonstrukcije (automatizacija); • Ekonomična izrada ošupljenihgreda;
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 5
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
6/65
Rešenje osnove zgrade
• Rešenje osnove zgrade mora da zadovolji funkcionalne isanitarno-higijenske potrebe i da predvidi uzajamni rasporedosnovnih opsluživajućih, komunikacijskih i tehničkih prostorij
• Prostorije srodne po nameni razmeštaju se u tipske etažezgrade.
• Mašinska oprema postavlja se u tehničkim etažama, a zapredviđene inženjerijske komunikacije grade se vertikalni šahi horizontalni kanali koji mogu prolaziti slobodno u prostorugabarita stubova i međuspratnih konstrukcija. Broj tehničkihetaža zavisi od namene i visine zgrade.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 6
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
7/65
Modularna koordinacija
• Rešenje osnove mora da odgovara potrebama unifikacije i modularkoordinacije kako horizontalno tako i vertikalno.
• Za poslovne zgrade je ustanovljena: – modularna mreža 6x6 m; 6x9 m; 6x12 m; 9x9 m; 12x12 m (neka
se dopušta i 3; 4,5; 7,5 m) i – visine etaža od 3; 3,3; 3,6; 4,2 m i više sa modulom 0,6 m.
• Najčešće se primenjuju osnove sa povećanjem razmaka stubova.• Opšta prostorna kompozicija, oblik osnove i visina zgrade uzajamn
su povezani i zavise od: – urabnističkih faktora,
– klimatskih uslova, – karaktera delatnosti, – kretanja ljudi u zgradi i – tehničkih mogućnosti primene tehnoloških sistema.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 7
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
8/65
Oblici osnova
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 8
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
9/65
Podsistemi noseće konstrukcije
• Konstruktivni sistem zgrademoguće jepodeliti na tri podsistemanosećih konstrukcija: – horizontalna noseća konstrukcija
- noseća konstrukcija spratakoja neposredno primavertikalna opterećenja i prenosiih nastubove.,
– vertikalna noseća konstrukcija -prenosivertikalno koncentrisano opterećenje na temelje,
– elementi za obezbeđenje krutosti- obezbeđuju krutost zgrade ispuštaju do tlahorizontalne silekoje deluju naobjekat: sile vetra,seizmičke sile,pritisak zemlje i dr.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 9
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
10/65
Fundiranje
• Kod fundiranja višespratnih zgrada najčešće se koriste temeljne ploče: – ravne ploče debljine 1-3 m, – rebraste ploče, – ošupljene ploče sa jednim ili više otvora.
• Dubina fundiranja običnoiznosi4-6 m, u ekstremnim slučajevim i 15-25 m. • Temelji samci i temeljne grede se koriste za zgrade relativno male spratno
kod malo deformabilnog tla.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 10
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
11/65
Dilatacione celine
• Kodizdužnih zgrada,kao i zgradakoje se sastoje iz delovarazličitih povisini ili pokonstruktivnom sistemu,može se javiti potreba zadilatacionim spojnicama zboguticaja temperature,neravnomernih sleganja i seizmike.
• Koddugačkih objekata sa čeličnim okvirima u mnogimslučajevima racionalnije je uzeti u obzirdopunske sileu konstrukciji, a odreći se dilatacionih spojnica, zbogčega jeneophodno proverititehničko-ekonomsku opravdanostnjihovog postavljanja.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 11
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
12/65
Raspored operacija i vreme trajanja izgradnje jednezgrade visoke spratnosti
Primer dinamike izgradnje
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 12
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
13/65
Horizontalna noseća konstrukcija
• Horizontalnu noseću konstrukciju jedne višespratne zgradečini međuspratna konstrukcija.
• Udeokoštanja međuspratne konstrukcije u koštanju noseće konstrukcije je i do 50-70%.
• Rukovodeći principi pri izboru međuspratne konstrukcije su: – Efikasno ispunjenje statičke funkcije sa štokraćim putem
prenosavertikalnih i horizontalnih sila; – Ekonomično ostvarenje propisanih tehničko-fizičkih funkcija
tj. toplotne,zvučne,hidro i protivpožarne zaštite; – Optimizacija noseće konstrukcije kroz upotrebu malogbroja
elemenata jednostavnih za izradu u radionici i zamontažu; – Efikasno provođenje instalacija.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 13
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
14/65
Elementi međuspratne konstrukcije
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 14
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
15/65
Visina međuspr. konstrukcije
• Da bi međuspratna konstrukcija obavila sve navedene funkcije,ona mora imati određenu visinu.
• Visina međuspratne konstrukcije funkcija je: – raspona, opterećenja i dozvoljenog ugiba čeličnog nosača,
– rasporeda čeličnih nosača u osnovi, – debljina noseće ploče, – prostora potrebnog za provod instalacija,
– debljine spuštenog plafona, – debljine slojeva izolacije, – debljine završnog sloja.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 15
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
16/65
Provođenje instalacija
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 16
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
17/65
M đ k k ij
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
18/65
Međuspratna konstrukcijabez čeličnih nosača
• Čine je pune iliolakšane armiranobetonsk e podneploče ičelični stubovi.
• Primenjuje zamanje rastere stubova od 6,0 do 8,0 m, pomogućstvu kvadratne osnove.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 18
M đ k k ij d i
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
19/65
Međuspratna konstrukcija sa podnimnosačima u jednom pravcu
• Formira se odpodužnih čeličnih nosača (podninosači)vezanimdirektno zastubove preko kojih se polaže podnaploča.
• Osnovni rasterstubova sastoji se od izduženih pravougaonika. – rasponpodužnih čeličnih nosača:6,0 do 12,0 m,
– rasponploče:3,0 do 6,0 m. • Visinameđuspratne konstrukcije zavisi od raspona iopterećenja
i iznosiobično od 35 do 70 cm
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 19
M đ k k ij č lič i
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
20/65
Međuspratna konstrukcija sa čeličnimnosačima u dva pravca
• Sastoji se od podneploče,podnih nosača ipodvlaka i primenjuje se zaveće rastere stubova u oba pravca.
• Rasponpodnih nosača uobičajeno je veći 1,5 do 2puta od rasponapodvlake s obzirom narazličitu opterećenost ovih nosača.
• Optimalan rasponpodvlake je:6,0 do 12,0 m, a podnih nosača:7,0 do 20,0 m.
• Uobičajeno rastojanje podnih nosača iznosi2,4 do 3,0 m.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 20
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
21/65
Ostali tipovi međuspratnih konstrukcija
Mešoviti sistem zameđuspratnu konstrukciju(ređi raster stubova unutra)
Međuspratna konstrukcija sa čeličnim nosačima u tri nivoa (za veliki raspon u jednom preavcu) Sistem sarešetkastim glavnimnosačima ipodvlakama (za velike raspone u oba pravca)
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 21
R d č bič j
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
22/65
Raspored nosača za neuobičajeneoblike osnova
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 22
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
23/65
Vertikalna noseća konstrukcija
• Opterećenja sameđuspratnih konstrukcija prenose sekao koncentrisane sileu tačkama oslanjanja navertikalne noseće elemente, apreko njih dalje do fundamenata.
• Vertikalni noseći elementisu:
– stubovi nosećeg okvira, – armiranobetonska platna, – armiranobetonska jezgra.
• Stubovi mogu biti postavljeni tako da su:
– neprekinuti kroz sve spratove -opterećenjesespušta do fundamenata najkraćim putem) – različiti raspored stubova na spratovima od onih u
prizemlju – komplikovaniji prenos opterećenja
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 23
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
24/65
Prenošenje vertikalnog opterećenja
• Opterećenje jemoguće preneti isamo putemunutrašnjeg
vertikalnog nosećegsistema (jezgra). • Kada zgrada nema
unutrašnje stubove uprizemlju, mogu se
sva opterećenjapreneti na spoljašnjestubove putem rigliokvira – mostovskitip.
Prijem opterećenja samo putem jezgra
Mostovski tipMetalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 24
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
25/65
Vrste vertikalnihnosećih
konstrukcija
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 25
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
26/65
Zglobni i okvirni sistemi
• Zglobni sistemi: – Sastoje izstubova koji su kontinualni
kroz sve spratove i rigli zglobnospojenih sa stubovima.
– Poprečna krutost ovih sistemaobezbeđuje se primenomrešetkastih spregova,armiranobetonskih platanaili jezgara.
• Okvirni sistemi: – Sastoje se izkruto spojenih stubova i
rigli. – Mogu biti samostalnikruti okviri iliu
kombinaciji sanekim od dodatnihelemenatakrutosti (spregovi ili
jezgra).
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 26
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
27/65
Sistemi od stubova i ravnih ploča
• Ovaj noseći sistem formiran je od armiranobetonskih ploča jednake debljine i čeličnih stubova.
• Stubovi mogu bitiurađeni sa ili bezkapitela.• Za veći broj spratovaneophodno je dodatnim
elementima obezbeditihorizontalnu krutost
konstrukcije. • Ovakav sistem je primenljiv zaizvođenje metodompodizanja ploča, pričemu se ploče betoniraju jedna nadrugoj gdedonja ploča služi kao oplatagornjoj.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 27
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
28/65
Sistem sa horizontalnim rešetkama
• Efikasnost konstrukcije zgrademože se povećati zaoko 30%upotrebom horizontalnih (pojasnih) rešetki vezanih zaokvir i za jezgro.
• Horizontalna (pojasna) rešetka deluje kao poluga kojom seopterećenje sa jezgra prenosi na okolne stubove.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 28
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
29/65
Konzolni sistemi
• U zgradama saunutrašnjim jezgrom i dodacima u vidu konzola moguće jedopadljivo rešenje međuspratne konstrukcije, fasada irazmeštaja pregradnih zidova.
• Konstruktuvno rešenje može biti uobliku: – Konzolnih nosača uklještenih u
jezgro – Konzolni, spratni, virendel nosači – Kombinacija.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 29
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
30/65
Sistemi spratnih rešetki
• Rešetke visine čitavog sprata sepostavljaju na svakoj drugoj etaži iprenose opterećenje po manjemrasponu osnove zgrade.
• Konstrukcija može biti u obliku
spratnih: – rešetki, – virendel nosača
• Slobodni prostor formiran naovaj način je pogodan za tipove zgrada, gdesu neophodne velike slobodne površine.
• Etaže sa spratnim rešetkama se mogukoristiti za provođenje insalacija.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 30
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
31/65
Cevni sistemi
• Kodcevnih sistema fasadnakonstrukcija je sposobna da primihorizontalne sile,kao zatvorenašuplja konzolna greda.
• Razlikuju se sledeći tipovi: – Okvirni cevni sistemi – Rešetkasti cevni sistem – Čist rešetkasti cevni sistem – Sistem cev u cev – Modularne cevi (svežanj cevi)
Okvirni cevni sistem
Čist rešetkasti cevni sistem
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 31
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
32/65
Rešetkast cevnisistem John Hancockbuilding u Čikagu
Sistem
modularne cevi: Sears Tower
u Čikagu
Sistemcev u cev
Cevni sistemi
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 32
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
33/65
Ovešeni sistemi
• Osnovu konstruktivne šeme čini armiranobetonsko jezgro (ređod čelika), u kome su smeštene stepenice i liftovi, i koje prihvasva vertikalna i horizontalna opterećenja.
• Etaže su ovešene o konzolne konstrukcije, izvedene u oblikupunih grednih roštilja ili ukrštenih rešetki, koje se oslanjaju na jezgro zgrade.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 33
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
34/65
Mostovski sistemi
• Ovi sistemiimaju dva ili više jezgara,unutar kojih se postavljaju stepeništa i liftovi, a nanjih se kao kod mostova sa jednim rasponomoslanjaju elementi zanošenje međuspratnih konstrukcija
Federal Reserve Bank u Mineapolisu.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 34
Ć
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
35/65
Ćelijasti sistemi
• Kompletno prefabrikovane stambene ili poslovne jedinice
sa gabaritima i težinama pogodnim za transport semontiraju na gradilištu. • Razlikuju se tri tipaćelija:
a) Samonosive ćelije su postavljene neposredno jedna iznaddruge bezdodatnih spojeva. Donje ćelije nosegornje.
b) Sistem sapotpuno nezavisnomčeličnom iliarmiranobetonsk om skeletnom konstrukcijom koja prima sve statičke uticaje.
c) Kombinacija prethodna dva rešenja - u međuprostor između ćelija postavljaju horizontalni i vertikalni čelični spregovi.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 35
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
36/65
Elementi za obezbeđenje krutosti zgrada
• Razlikuju se sledeći sistemi za obezbeđenje krutosti zgrada: – Okviri
• Kruti • Fasadni
– Vertikalni spregovi
– Armirano betonska platna i jezgra
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 36
Prenošenje opterećenja sa
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
37/65
Prenošenje opterećenja sameđuspratnih konstrukcija
• Horizontalne silekoje deluju nazgradu su uglavnom sile vetra iseizmičke sile.• Spoljašnji zidovi zgrade prenoseopterećenje vetra nameđuspratne
konstrukcije. • Međuspratne konstrukcije imaju veliku krutost u svojoj ravni pahorizontalne
sileusled vetra ili seizmike direktno prenose navertikalne elemente za
obezbeđenje krutosti. • Krutost međuspratne konstrukcije postiže se primenom monolitnearmiranobetonske ploče ilihorizontalnog sprega.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 37
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
38/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 38
Okviri• Kruti okviri
– Vertikale okvira su po pravilu stubovi, a rigleokvira nosači međuspratne konstrukcije. – Jedan odnajrasprostranjenijih načina
obezbeđenja krutosti. – Prednostkrutih okvira je što prostor
između stubova nije zauzet dijagonalama. • Fasadni okviri – Grede fasadnih okvira imaju istu visinu kao
parapet ispod prozora. – Prapetne gredeimaju znatnoveću krutost
od stubova, pa se pridejstvu horizontalnih sila ove gredepraktično ne deformišu.
– Stubovi su kruto vezani sa fasadnim gredamai mogu da sedeformišu samou zoniprozora.
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
39/65
Vertikalni spregovi
• Vertikalni spregovipredstavljaju jedan od najekonomičnijih sistema zaobezbeđenje prostorne krutosti zgrade.
• U statičkom smislu rešetkasti spreg
predstavlja elastični konzolni nosač (slika). • Rešetkasti čelični spregoviformiraju
se od stubova, rigli idijagonala. • Oblici ispune mogu biti različiti, u
skladu sa potrebnim slobodnimprostorom za formiranje otvora iprolaza u zoni sprega.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 39
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
40/65
Armiranobetonska platna i jezgra
• Armiranobetonski zidovi(platna) mogu biti smeštenikako uspoljašnjem tako i u unutrašnjem prostoru zgrade.
• Ne postoje nikakva ograničenja ugeometrijskom obliku ovih zidova.
• Osnovnioblici su prikazani na slici ucentralnom krugu.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 40
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
41/65
Raspored elemenata u osnovi• Raspored elemanata zaobezbeđenje
krutosti u osnovimoguć je poraznim šemama: – po konturi zgrade, – u unutrašnjosti zgrade I – na različitim delovima osnove.
• Opštiprincipi rasporeda: – moraju biti postavljena u
najmanje dvameđusobno upravna pravca;
– na svakom spratnomnivou moraju se obezbeditinajmanje tri nepomerljive tačke;
– vertikalni elementikrutosti nesmeju biti raspoređeni u obliku zraka koji polazi iz jednog centra; Primeri grešak a
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 41
č
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
42/65
Ekscentričnost
• Ekscentrično postavljen sistemu odnosu naosnovu zgradeopterećen je natorziju uz opterećenje savijanjem i smicanje.
• Torzija se može javiti i u slučaju zgrada sasimetrično postavljenim armiranobetonskim zidovimanpr. kada vetar deluje nesimetrično.
• Poželjno je simetrično postavljanje vertikalnih ukrućenja,kako bi se izbeglo
nesimetrično torzionoopterećenje;
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 42
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
43/65
Određivanje optimalnog nosećeg sistema
• Najveći deocene noseće konstrukcije višespratnih zgradačinicena konstrukcionog čelika.
• Na slici su prikazani raznovrsni noseći sistemi višespratnih zgrada od čelika sa približnimpokazateljimagranica ekonomične primene.
• Prikazan jeodnos težinecele konstrukcije zgrade i ukupne površine spratova
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 43
d l č đ ih k k ij
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
44/65
Podne ploče međuspratnih konstrukcija
• Podneploče međuspratnih konstrukcija imaju zadatak daneposrednoprenesu vertikalna opterećenja na oslonačke nosače (podninosači).
• Potrebno je daima ju dovoljnu horizontalnu krutost da bidelovalekao horizontalna kruta dijafragma.
• Ploče se mogu izvoditi kao: – livene nalicu mestapreko oplate, – prefabrikovane armiranobetonske ploče preko kojih se izliva
beton,
– kao montažne prefabrikovane ploče.• Premanačinu sadejstva sa čeličnim podnimnosačima i
podvlakama mogu bitispregnute iline.
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 44
A i b k d l č
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
45/65
Armiranobetonska ploča livenana licu mesta (retko se koriste)
Armirano-betonske podne ploče
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 45
Gotove armiranobetonskeljuske sa dodatnim
betoniranjem
Prefabrikovanemontažnearmirano betonskeploče
S d l č
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
46/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 46
Spregnute podne ploče
• Čelični nosač i betonska pločasu spregnute primenommoždanika:
• Ploče livene na licu mesta
• Prefabrikovane ploče: – Grupisani moždanici – Visokovredni zavrtnjevi
L k i b k l č
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
47/65
Prednapregnute šupljeprefabrikvoane podne ploče
Lake armirano-betonske ploče
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 47
Gasbetonske podne ploče
P d l č fili i li i
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
48/65
Podne ploče sa profilisanim limovima
• Podneploče sa profilisanim limovimasastoje se od tankih profilisanih čeličnih limova
prekrivenih betonom ilinekom drugom pokrivkom. • Značajna prednost ovog sistema je i tošto otpada izrada oplate zabetoniranje ploče. • Debljina čeličnog lima bez završnecinčane prevlake je od 1,0 do 1,5 mm • U slučaju kada se beton izliva nalicu mesta on mora imatidebljinu od najmanje 5 cm
od gornje ivice lima
Pokrivkaodprefabrikovanihploča
Ispuna odbetonalivena nalicu mesta
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 48
P d l č fili i li i
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
49/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 49
Podne ploče sa profilisanim limovima
P d l č fili i li i
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
50/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 50
Podne ploče sa profilisanim limovima
Ugradnjamoždanika za
sprezanječeličnih nosača
i AB ploče
P d i či i d l k
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
51/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 51
Podni nosači i podvlake
• Dominantno naprezanje je usled savijanja i smičućih sila.Normalne sileu ovim elementimasu po pravilu neznatne.
• Ovinosači po obliku mogu biti: – puni,
– rešetkasti, – saćasti, – Virendel, – ubetonirani.
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
52/65
P i či
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
53/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 53
Puni nosači
• Puni nosači semoraju adekvatno ukrutiti na mestimaunošenja velikih koncentrisanih sila(npr. oslanjanje).
• Za provođenje instalacija neophodno je predvideti otvore urebru nosača.
• Često su oko otvora potrebna ukrućenja.
Ub t i i d i či ( li fl )
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
54/65
Ubetonirani podni nosači (slim floor)
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 54
Virendel nosači
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
55/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 55
Virendel nosači
• Virendelnosač je sličan rešetkastom nosaču, formiran je samood pojaseva i vertikala.
• Pojasevi i vertikale izloženi su normalnim silama i momentimasavijanja.
• Imaju relativno veliku jediničnu cenu, a prednost im je jednostavno provođenje instalacija
Saćasti nosači
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
56/65
Saćasti nosači
• Ovakvi nosači suekonomični za prijem velikihmomenata savijanja, i zapremošćavanje velikih
raspona, ali je nosivosttransverzalnih sila znatnoumanjena oslabljenimrebrom.
• Visina saćastih nosača možebiti povećana ubacivanjempravouganih limova izmeđudva odsečena dela (slika c)
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 56
Rešetkasti nosači
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
57/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 57
Rešetkasti nosači
• Rešetkasti nosači se mogu projektovati za svaopterećenja i zasve raspone (obično preko 10 m).
• Mogu se primenitikao laki podninosači,podvlake i glavninosači,a takođe i kao teške rešetke spratne visine.
• Mogu se upotrebiti takođe i kao konzolni nosači na vrhu zgrade,kod zgrada ovešenog tipa, atakođe i k ao teški oslonački nosači iznadprizemlja.
Ispuna rešetkastih nosača
Rešetkasti nosači
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
58/65
Laki rešetkasti nosači
Rešetkasti nosači
Srednje teški rešetkasti nosači
Teški rešetkasti nosači Rešetkasti nosači od cevi
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 58
• U zavisnosti od veličine raspona nivoa opterećenja primenjuju se različitioblici pojasnih i štapova ispune
Ubetonirani nosači
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
59/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 59
Ubetonirani nosači
• Ubetoniraninosači se primenjuju u projektovanju podnih nosača međuspratnih konstrukcija pre svega radipovećanja nosivostisprezanjem ali i zbogpovećanja vatrootpornosti.
• Pri tome semogu ubetonirati: – potpuno ili – delimično
Stubovi
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
60/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 60
Stubovi
• Stubovi su osnovnikonstruktivni elemenatskeleta višespratne zgradekoji
prvenstveno prima silepritiska, a često i momentesavijanja u jednoj iliu dveravni. • Kodstubova opterećenih momentimasavijanja u dve ravni pogodna je
primenasandučastih poprečnih preseka. • Čeličnistubovi nanajbolji mogući način štedeunutrašnji prostor (videti
poređenje na slici ispod). • Osim čeličnih, primenjuju se i spregnuti stubovi.
Upoređivanje dimenzija armiranobetonskih ičeličnih stubova
Stubovi
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
61/65
Poprečni preseci stubova u spratnim zgradama
Stubovi
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 61
Stubovi
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
62/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 62
Stubovi
Poprečni preseci spregnutih stubova
• Spregnuti čelični stubovi mogu se izvoditi kao: – cevni preseci ispunjeni betonom; – ubetonirani valjani ili zavareni profili.
• Spregnuti stubovi imaju značajno veću vatrootpornost od čisto
čeličnih stubova.
Stubovi
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
63/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 63
Stubovi
• Na slici su prikazane dvemogućnosti postavl janja stuba I-preseka u osnovi
zgrade.• U klasičnom okvirnom sistemu rebro I-profila sepostavlja u pravcu uže
strane zgrade(slika a). • U sistemima sakrutim fasadnimokvirima rebra I-profila prateobodnu
površinu zgrade(slika b).
Ispuna spregova
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
64/65
Metalne konstrukcije (MTI) - P18 - Konstruktivni sistemi višespratnih zgrada 64
Ispuna spregova
Štapovi ispune spregova
• Štapoviispune čeličnih spregova izvode se obično od jednog ugaonika, paraugaonika,pljoštegčelika,okruglog šipkastog čelika i različitih formihladno oblik ovanih profila (slika).
• Privelikim aksijalnim silamamogu se upotrebiti raznovrsnisandučasti preseci,cevi ili dva U profila.
Vešaljke i zatege
-
8/15/2019 p18 Konstruktivni Sistemi Vi Espratnih Zgrada 1417434329533
65/65
Vešaljke i zatege
• Vešaljke i zategeprimaju samoaksijalne silezatezanja. pa je kod ovih
elemenatapreporučljivo upotrebiti bolje kvalitete čelika i kompaktne preseke. • Primenjuju se:
a) okrugle čelične šipke (slika a). Silese u čeličnušipku mogu uneti pomoću navoja i navrtke iliputem narezanogmufa.
b) pljosnati čelik (slika b), c) Valjani profili,ugaonik ili U-profild) zatvoreno spiralnouže.Silese u uže unose specijalnim podešavanjem
spojnica.