ARMIRANO BETONSKI SKELETNI SISTEM

SKELETNI SISTEM

DEFINICIJASISTEMI KOD KOJIH SU VERTIKALNI NOSEĆI ELEMENTI STUBOVI, A HORIZONTALNI NOSEĆI ELEMENTI TAVANICE I GREDE, A ČINE JEDINSTVENI SKLOP U STATIČKOM I KONSTRUKTIVNOM POGLEDU

SKELETNA KONSTRUKCIJA• ZIDOVI NEMAJU NOSEĆU FUNKCIJU• FASADA SE SLOBODNO MODELUJE• FLEKSIBILNOST OSNOVE I ADAPTIABILNOST

OBJEKTA• BOLJI ODNOS BRUTO I NETO POVRŠINA• LAKŠI OBJEKTI• JEDNOSTAVNIJE FUNDIRANJE• LAKA MANIPULACIJA I TRANSPORT, MONTAŽA• VEĆE VISINE OBJEKATA (optimalna visina od 2,8 – 4,5 m)• VELIKI RASPONI(optimalni rasponi od 4,0-9,0m)• MOGUĆNOST INDUSTRIJSKE PROIZVODNJE

LE CORBUSIER, VILA SAVOIE 1928-31

ELEMENTI NOSEĆE KONSTRUKCIJE

1. HORIZONTALNI KONSTRUKTIVNI ELEMENTI– TAVANICE (MEĐUSPRATNA KONSTRUKCIJA)– GREDE (PODVLAKE)

2. VERTIKALNI KONSTRUKTIVNI ELEMENTI– STUBOVI– ZIDOVI/ AB zidovi dvostruko armirani, nalaze oko

stepeništa,liftova,instalac.blokova ili kao kalkani)3. TEMELJI

– PLITKO FUNDIRANJE (samci, tem.ploče)– DUBOKO FUNDIRANJE(šipovi,bunari,kesoni)

4. OSTALI KONSTRUKTIVNI ELEMENTI– KROVNE KONSTRUKCIJE– STEPENIŠTA– SPREGOVI ZA PRIJEM HORIZONTALNIH I VERTIKALNIH

SILA

...VRSTE SKELATA –podela po materijalu...

SKELETNA KONSTRUKCIJA ZGRADE može biti:

1. ARMIRANO-BETONSKA monolitna

2.ČELIČNA/Al,čelik/3.DRVENA4.PREFABRIKOVANA

SKELETNA ZGRADA

...PODELA PO NAČINU IZVOĐENJA...

• MONOLITNE, izvođenje na licu mesta• PREFABRIKOVANE• KOMBINOVANE

... PODELA PO SPRATNOSTI...

• PRIZEMNE /kupole,ljuske,šed hale,.../• VIŠESPARTANE / najčešće u ortogonalnom sistemu/

GREDE - PODVLAKE

DIMENZIJE I VELIČINA ZAVISE OD1. OPTEREĆENJA2. RASPONA3. NAČINA OSLANJANJA4. MATERIJALA 5. FUNKCIJE (FASADA I

INSTALACIJE)

PODELA GREDA U ODNOSU NA

1. RASTER1. PODUŽNE2. POPREČNE3. PRIMARNE4. SEKUNDARNE

2. SKOLP1. IVIČNE2. SREDNJE3. PARAPETNE4. U VIDU ŠAJBNE

3. STUB1. CENTRIČNE2. EKCENTRIČNE

( INSTALACIJE)3. FASADNE 4. PROŠIRENE

4. TAVANICU1. VIDLJIVE 2. SKRIVENE3. NADVLAKE4. UDVOJENE

STUBOBLIK I VELIČINA ZAVISE OD

1. VELIČINE OPTEREĆENJA

2. INAČINA PRENOŠENJA OPTEREĆENJA

3. KAKO JE ARMIRAN, OD MARKE BETONA

4. POLOŽAJA U ZGRADI5. INSTALACIJA

PODELA– STUBOVI SA VITKOM

ARMATUROM• PODUŽNOM• SPIRALNOM(NOSIVOST VEĆA ZA

1,5 X)– STUBOVI SA KRUTOM

ARMATUROM DIMENZIJE STUBA:od 20/20cm do 70/70cm

KONSTRUKTIVNI RASTERI

NEORTOGONALNIORTOGONALNI

Zidovi u AB skeletu:

Arm bet zidovi 12-20cmBetonski 15-30 cmOpeka 25-38 cmBlokovi 15-30 cm

SKELETNI AB SISTEM MASIVNI SISTEM

ČELIČNI SKELET

UVOD

• Devetnaesti vek - velika ekspanzija u građenju, uz primenu stakla i gvožđa, a kasnije i čelika. Najveći značaj, je pre svega zbog savladavanja velikih raspona primenom gvožđa i stakla.

• Konstrusanje velikih staklenika sredinom XIXveka, a potom i Pakstonova Kristalna palata, izgrađena za potebe Prve svetske izložbe u Londonu 1851. godine.

• Prva višespratna građevina izvedena dosledno kao čelični skelet je fabrika čokolade Manije (Manier)1871/ 72.kraj Pariza.

noseća konstrukcija - čelični skelet

• Skeletna konstrukcija je linijska konstrukcija koja ima samo noseću funkciju, a ne i funkciju zatvaranja prostora.

• Prednosti čeličnog skeleta:

– savladavanje velikih raspona– industrijalizovana

(prefabrikovana)i brza gradnja

– jednostavne veze– osloba|anje fasade od funkcije

nošenja– velike visine zgrada, velika

nosivost– mali potreban prostor na gradilišu

elementi noseće konstrukcije

• KONSTRUKTIVNI SKLOP višesptratnih skeletnih zgrada čine:

1. Horizontalni konstruktivni elementi:– tavanice (medjuspratna

konstrukcija)– rebra– grede (podvlake)

2. Vertikalni konstruktivni elementi– stubovi

3. Ostali konstruktivni elementi– spregovi za prijem

horizontalnih sila– stepeništa

konstruktivni rasteri

1. ortogonalni (najprihvatljiviji su pravougaoni rasteri koji sa izduženim poljima)2. neortogonalni

• rasponi: 6-9m, 6-20m, razmak rebara l=1.5-2.5 (4.5)m• u tačkama ukrštanja rastera su postavljeni čelični stubovi.

ORTOGONALNI RASTER NEORTOGONALNI RASTER

profili

• osnovni element čeličnih građevina –linijski konstruktivni elementi, čelični profili, malih dimenzija velike nosivosti :

1. valjani

2. zavareni

3. višedelni

4. cevasti

5. šuplji

6. spregnuti

valjani HE-profili

• tipični ekonomični profili koji se koristi za stubove.

• elementi profila: rebro i flanša• osnovne karakteristike:

– imaju kompaktan kvadratni poprečni presek

– paralelnost flanši – dobra otpornost prema izvijanju – kod normalnih profila do 300 mm

visine širina fllanše je približnojednaka visini profila, dok kod viših profila ona ostaje 300 mm

• serije profila HE-A, HE-B, HE-M

valjani IPE i U-profili

• IPE i U profili koriste se za elemente napregnute na savijanje (za rebra ili slabo opterećene grede)

• IPE je ekonomičan čelični profil zbog tankog rebra– ima uske flanše stoga je u

jednom pravcu veoma mek– ima i malu nosivost,

pogodan je samo za manja opterećenja

• U profil se koristi kao tavanični nosačna ivicama tavaničnih ploča. može se primenjivati i u parovima u formi dvodelnog nosača.

zavareni nosači

• ZAVARENI I profiliI za nosače koji su viši od 1,0 m. Zavaruju se od pljoštog materijala, debljine veze od 5 mm.Kako su zavareni nosači skuplji nego valjani zavareni nosači se za visine od 1,0 m koriste samo u izuzetnim slučajevima.

• ZAVARENI SANDUČASTI profili Izvanredno su pogodni kao teški stubovi u visokogradnji za: – primanje velikih opterećenja– kod savijanja u dva pravca – kod velike dužine izvijanja

višedelni nosači

• Stubovi od ugaonika

• Dvodelni stubovi (kada se podvlake nalaze između dve polovine stuba)

• Četvorodelni stubovi

cevasti i šuplji profili

• CEVASTI profili se se često primenjuju kao stubovi kod gradjevina kojima raster nije pravougaoni.

• Cevi predstavljaju statički veoma povoljan poprečni presek za stubove, jer im je momenat inercije u svim pravcima isti. Menjanjem debljine zidova cevi se mogu kod istih spoljašnjih preseka prilagoditi različitim opterećenjima

• ŠUPLJI profili se javljaju u mnogobrojnim dimenzijama sa kvadratnim i pravougaonim poprečnim presekom i različitim debljinama zidova. Njihova nosivost je ograničena, cena koštanja materijala je visoka.

Spregnuti profili

• Spregnuti stubovi nastaju kada se čelični stubovi oblože ili napune betonom.

• Oni su vitki i odlikuju se velikom krutošću. • Stubovi se-ili pre montaže ubetoniraju ili izbetoniraju i montiraju kao spregnuti stubovi-ili se posle montaže u fazi grubih radova moraju armirati, oplaćivati i

betonorati.

nosači saćastog oblika

• Koriste se za gredne nosače većih raspona, preko 7 m.

• Nastaje nazubljenim sečenjem rebra profila IPE i HE, i ponovnim zavarivanjem rebra nakon međusobnog pomeranja oba dela za pola dužine talasa.

• Ubacivanjem komada lima mogu se visine nosača jošviše povećati. Ovako nastali otvori su pogodni za provođenje vodova za snadbevanje.

• ekonomični su tek kod izrade velikih serija

TC MERKUR BEŽANISKA KOSA,BGD

rešetkasti nosači

• Za raspone od 10 -18 m

• Visine obično 50-100 cm• Najčešće se koriste kao krovni nosači• Zauzimaju veliku visinu, a ne trpe veća opterećenja.

• Najčešći oblici: sa okruglim štapovima, od lakih profila, od šupljih profila

Složeni nosači

međusobni odnos stuba i grede

1. Jednodelni stubovi i jednodelne grede, stubovi kontinualni2. Jednodelni stubovi i jednodelne grede, grede kontinualne3. Jednodelni stubovi, dvodelne grede, podvlake kontinualne 4. Dvodelni stubovi, jednodelne grede, stubovi kontinualni

1. 21. 2.

3. 4.

međusobni odnos rebra i grede

Odnos rebra i grede:

1. Rebra su iznad grede2. Rebra su u ravni grede

veze nosača• Zbog prenošenja oslonačkih sila nosači se moraju čvrsto vezati za stubove. Veza

kod čeličnih konstrukcija :– posle montaže je odmah sposobna za nošenje– može se i naknadno izvoditi– izvodljiva jednostavnim sredstvima najčešće bez skele

1/ veza jednopoljnog nosača pomoću spojnih limova2/ jednaka veza kao i 1/ za zid sandučastog stuba3/ veza nosača za spregnuti stub

.

4/ veza pomoću navarene pločice podupirača i ploče pri glavi

5/ veza za cevasti stub preko navarenih veznih ploča za koje se vezuje rebro

6/ šest veza za stub kod trougaonog rastera pomoću navarenih ploča

4

5 6

Medjuspratne tavanice

1. ploča

2. rebro3. greda4. spušten plafon

Ploče1. od čelienih limova

(rasponi 4.0-6.0 m)2. siporeksa (rasponi 3.2-6.0m)3. durisola (rasponi 2.0-6.0 m)

4 poluprefabrikovane armirano betonske ploče (OMNIA) (rasponi 6.0-12.0m)

2

1

4

Sistemi za ukrućenje čeličnih zgrada

Funkcija obezbeđivanje zgrada od dejstva:

• vetra• zemljotresa

• temperaturnih promena• vibriranja

Sistemi:1. horizontalne i vertikalne

rešetke2. okviri3. armiranobetonski zidovi

4. armiranobetonska jezgra5. cevaste konstrukcije

BETONSKO JEZGRO VIDNI SPREGOVI NA FASDI ZA PRIJEM HORIZONTALNIH SILA

Posebni problemi čeličnih konstrukcija

1. Zaštita od požara• Svrha: blagovremena evakuacija i

smanjenje štete• Mere zaštite:

– premazi – malteri– vatrootporne obloge (vermikulit)– mineralna vuna– beton

2. Zaštita od korozijeIzbegavanje zadržavanja vode i direktnog

kontakta čeličnih konstrukcija sa terenom

• Mere zaštite:– premazi – obloge– prevlačenje čelika metalima

(zinkom, hromom, niklom)

fasade

• Proces dematerijalizacije omotača, fasade - povezan je sa razdvajanjem njenih funkcija sa, do tada obaveznom funkcijom nošenja. Posledica je sve veća primena lakih fasadnih ispuna i sve veća primena stakla tkz.ZID ZAVESA

LONDON,CITY

DRVENE ZGRADE

• drvene kuće su jednostavnije, jeftinije i pogodnije za gradnju• najmasovnija izgradnja drvenih kuća u stambenoj arhitekturi razvijenog zapada (USA,Canada,Nemačka,...)• vrste drvetajela , smreka, bor, hrast, jasen, tikovina, ružino drvo

• osnovni elementi su:LETVA a = 0,6 – 4 cm; b < 8 cmDASKA a = 0,8 - 4 cm; b > 8 cmTALPA a = 4 – 6 cm; b > 8 cmGREDICA a = 6 – 10 cm; b = 18 - 20 cmGREDA a ~ 10 cm; b > 20 cm

PODELA PO KONSTRUKTIVNOM SKLOPU

MASIVNE DRVENE KONSTRUKCIJE PANELI

BRVNARE TALPARE USKI / <2,5m ŠIROKI / >2,5m

BONDRUČNE KONSTRUKCIJE ĆELIJSKI SISTEMI

KLASIČNI UNAPREĐENI REBRASTIB O N D R U K

SKELTNE DRVENE ZGRADE• stub jednodelan - podvlaka kontinualna • stub kontinualan - podvlaka unakrsna• stub + podvlaka kontinualni

MASIVNE DRVENE KONSTRUKCIJE• ZANATSKA

PROIZVODNJA• TRADICIONALNI NAČIN

IZGRADNJE• ZIDOVI SU PUNI, MASIVNI• TAVANICE REBRASTE• KONST. VEZE SU NA

PERO I ŽLJEB• KORISTE SE PRI

REKONSTRUKCIJAMA STARIHTRADICIJONALNIH OBJEKATA

RURALNI OBJEKTI - DRVENE KONSTRUKCIJE-KUĆA NA “ĆELICU”-

DRVENI PANELI - ZIDOVI

• SASTOJE SE OD:

OBLOGE + ISPUNE + OBLOGE

• MOGU BITI NOSEĆI I NE NOSEĆI PANELI• GOTOVI PANELI BEZ ILI SA OTVORIMA ZA PROZORE

I VRATA• UGRADNJA SE VRŠI NA LICU MESTA – RUČNO ILI SE

KORISTI MEHANIZACIJA• SPOJEVI SE RADE:

1. NASLANJANJEM –LAJSNOM2. ČEPOM, 3. ZAVRTNJIMA

DRVENIPANELI

DETALJ DRVENOG PANELA

1. DRVENI STUB2. LETVA ZA UČVRŠĆENJE3. SPOLJNA OBLOGA4. VAZDUŠNI PROSTOR5. BITUMENSKA FOLIJA6. DAŠČANA OPLATA7. TERMIKA8. VAZDUŠNI PROSTOR9. UNUTRAŠNJA OBLOGA

BONDRUČNE KONSTRUKCIJEKLASIČAN BONDRUK

• POSTAVI SE PRAG, NA NJEGA IDU STUBOVI, PREKO NJIH POKLAPAČA

• KOSNIK UKRUĆENJE KONSTRUKCIJU U VERTIKALNOJ RAVNI

• PROSTOR IZMEĐU KONSTRUKTIVNIH ELEMENATA SE POPUNJAVA ISPUNOM

• VEZE IZMEĐU KONST. ELEMENATA SU KOMPLIKOVANE I TESARSKE

• KORISTI SE U REKONSTRUKCIJI STARI TRADICIONALNIH OBJEKATA

UNAPREĐENI BONDRUK

• ZIDOVI SU ISPUNJENI TERMIKOM I DAŠČANOM ISPUNOM

• TAVANICE REBRASTE• PROIZVODNJA DELIMIČNO PREFABRIKOVANA

ĆELIJSKI PROSTORNI SISTEMI

• SASTOJI SE OD PROSTORNIH KONSTRUKTIVNIH JEDINICA - KUTIJA, KOJE SE GOTOVE DONESU NA GRADILIŠTE I KAO TAKVE SE UGRAĐUJU• NAKNADNO SE DODAJU OBLOGE

DRVENI SKELTNI SISTEMI

• OSNOVNI ELEMETI SU:

1. PODVLAKA2. REBRO3. STUB

• OSNOVNI RASPONI SU:

RASPON PODVLAKEly = 4 – 6.0 m; hpod= 17 – 20 cm

RASPON REBARAlx = 4 – 5 m; hreb.= 25 – 30 cm

RASTOJANJE REBARA λ = 0.6 – 1.5 m

ODNOS VISINE I ŠIRINEh/b = 1:2 ili 1:3

SKELETNI KONSTUKTIVNI SISTEMI U DRVENIM KONSTRUKCIJAMA

• SISTEM MAX. POLJA1. PODVLAKE U OBA PRAVCA, REBRA UNAKRSNA 2. KRSTASTI SISTEM3. HEKSAGONALNI SISTEM

DRVENI STUB� STUB

- MOŽE BITI RAZLIČITOG OBLIKA I VELIČINE -JEDNODELAN,DVODELAN- VELIČINA MU ZAVISI OD PROTIVPOŽARNIH USLOVA

� UKRUĆENJE KONSTRUKCIJE POSTIŽE SE1.ZIDNIM

DRVENIM PLATNIMA

2.SPREGOVIMA3.REŠETKAMA-

KRUTA VEZA

ODNOS REBRA I PODVLAKE

ODNOS STUBA I PODVLAKE

1. DETALJ PRESEČENOG STUBA

1. STUBOVI JEDNODELNI, PODVLAKE KONTINUALNE2. STUBOVI JEDNODELNI, PODVLAKE UNAKRSNE3. STUBOVI I PODVLAKE KONTINUALNE, DVODELNE4. STUBOVI DVODELNI + PODVLAKE KONTINUALNE

ZAVRŠNE OBRADE-FINALIZACIJA-FASADNI ZID• NAJČEŠĆE SU RADE

U DAŠČANIM OBLOGAMA

• MOGU BITI I DRUGE VRSTE OBLOGA SA SPECIF. PREMAZIMA, OBZIĐIVANI FASADNOM OPEKOM, KLINKER OPEKAMA, KAMENOM

• KADA SE NOSEĆE JEZGRO ZIDA ODVOJI OD ZAVRŠNE OBLOGE ZIDA, DOBIJA SE VETRENA FASADA

…ZAHTEVI KOJE TREBA FASADA DA ZADOVOLJI…

1.TOPLOTNA ZAŠTITA-postavljanje mineralne

vune2. ZAŠTITA OD VLAGE-postavljanje parne brane 3. ZAŠTITA OD VLAŽENJA-postavljanjem kišne brane4.AKUMULACIJA

TOPLOTE-brzi prodor toplote

(uvodi se tkz.vetrena fasada, postavljanjem obloge ispred jezgra panela zida)

UNUTRAŠNJI ZIDOVI

• TKZ. LAKE PREGRADE, ILI NE NOSEĆI UNUTRAŠNJI ZIDOVI

• RADE SE NAJČEŠĆE OD GIPS KARTONSKIH PLOČA ILI IVERICE

• SKUPLJE VARIJANTE SU SA LAMPERIJOM ILI SA OBLOGAMA KOJE SU AKUSTIČNE, PROTIV-POŽARNE ILI HIDROIZOLACIONE

PODOVI I PLAFONI

• PODOVIU SASTAVU PODA OBAVEZNO SE KAO ZAVRŠNI SLOJ RADI TKZ. PLIVAJUĆI POD NA DRVENOJ KONSTRUKCIJI, ALI SAVREMENA REŠENJA NUDE I MOGUĆNOST POSTAVLJANJA BETONSKIH PREFABRIKOVANIH PLOČA KOJE UJEDNO SLUŽE I KAO PROTIVPOŽARNA ZAŠTITA I KAO AKUSTIČNA IZOLACIJA

• PLAFONI ONI SE POSEBNO OBRAĐUJU I NA SLIČAN NAČIN KAO I

LAKE UNUTRAŠNJE OBLOGE(GIPS KARTON, IVERICA, LAMPERIJA,...)

PRIMARNE, SEKUNDARNE INSTALACIJE I DIMNJAČKI KANALI

• RAZVODI PRIMARNE INSTALACIJE ( VODOVOD, KANALIZACIJA I VENTILACIJA), PROLAZE KROZ UDVOJENE ZIDOVE , FASADNE ILI PREGRADNE

• RAZVOD SEKUNDARNE INSTALACIJE (TELEFON,ELEKTRIKA,GREJANJE,..)SE POSTAVLJA PRE POSTAVLJANJA AKUSTIČNIH I TERMIČKIH IZOLACIJA ILI SE MOŽE POSTAVITI IZMEĐU ILI KROZ SAME KONSTRUKTIVNE ELEMENTE.

• DIMNJAČKI KANALI ZAHTEVAJU IZOĐENJE OD ČVRSTOG, NE GORIVOG ZIDANOG MATERIJALAPOSTAVLJANJE NAJČEŠĆE NA FASADNOM ZIDU VAN OBJEKTA, RETKO UNUTAR OBJEKTA, IZ RAZLOGA PROTIV-POŽARNE ZAŠTITE

KROV

• KOD MASIVNOG, BONDRUČNOG I PANELNOG DRVENOG SISTEMA KONSTRUKCIJA KROV JE ZASEBNA

• U SKELETNOM DRVENNOM SISTEMU KONSTRUKCIJA KROVA JE SISTEMATSKI POVEZANA SA OSTALIM DELOM OBJEKTA

TEMELJI• BETONSKI TEMELJI,

UGRADNJA ‘’MOKRIM POSTUPKOM’’,

• EKONOMČNOST U CENI FUNDIRANJA , ZBOG RELATIVNO LAKE DRVENE KONSTRUKCIJE OBJEKTA

PREDMER I PREDRAČUN

• CENA OBJEKTA U DRVENOJ KONSTRUKCIJI JE UPRAVO PROPORCIONALNA UTROŠKU DRVENE GRAĐE, ALI I VELIČINI PRIMENJENIH DRVENIH ELEMENATA.

• AKO JE DRVENI KONSTRUKTIVNI SKLOP KOMPONOVAN OD DRV. ELEMENATA MANJIH DIMENZIJA TIPA GREDICA, LETVA, TALPA, TAKVA KUĆA ĆE BITI I JEFTINIJA