Puni limeni nosači - grf.rs · PDF fileMetalne konstrukcije 2 P6-4 Oblici poprečnih preseka...

Metalne konstrukcije 2 P6-1
Puni limeni nosai

Primena
U mostagradji (glavni i kolovozni nosai ...)
U zgradarstvu (kranski nosai, podni nosai, podvlake...)
Statiki sistemi:
Gredni sistemi (prosta greda i kontinualan nosa);
Okvirni nosai;
Sistemi sa kosim zategama;
Visei sistemi;

Osnovne prednost punih limenih nosaa u
odnosu na valjane
1. Manja teina konstrukcije,
2. Velike mogunosti oblikovanja popreog preseka,
3. Savlaivanje velikih raspona i prihvatanje velikih
optereenja,
4. Variranje dimenzija poprenog preseka i prilagoavanje
dimenzija preseka stvarnim potrebama (pokrivanje
dijagrama momenata)
5. Mogunost optimizacije poprenog preseka.
Nedostatak - vea jedinina cena u odnosu na valjane profile!

Oblici poprenih preseka
Puni limeni nosai mogu da budu:
Jednozidni - otvorenog poprenog preseka (bisimetrni ili monosimetrini I preseci)
Viezidni otvorenog ili zatvorenog - sanduastog poprenog preseka (jednoelijskog ili vieelijskog)
U zavarenoj izradi U zakovanoj izradi

Vieelijski popreni presek drumskog
mosta
2,5% 2%2% 2,5%

Primena sanduastih punih limenih nosaa
Kada nije mogue bono priavanje (imaju veliku
torzionu krutost i krutost na savijanje oko slabije
ose inercije);
Kada je ograniena graevnska visina, odnosno
visina konstrukcije;
U sluaju velikih raspona i optereenja;
U sluaju znaajnih torzionih uticaja;

Oblikovanje poprenog preseka jednozidnih
punih limenih nosaa
Visina nosaa (rebra):
Zavisi od raspona nosaa, intenziteta optereenja i deformacijskih kriterijuma!
U visokogradnji h = L/20 - L/35
Kod drumskih mostova h = L/15 - L/25
Kod eleznikih mostova h = L/10 - L/15
Debljina rebra:
)355S( ...100
)235(S ...120
/
/
w
ww
h
ht
enjaoptere vee zam 529
enjaoptere manja zam 28mm
w
ww
h
ht
,
U funkciji visine rebra (hw):
U funkciji visine rebra (hw) i intenziteta naprezanja:

Oblikovanje pojasnih lamela
irine pojasnih lamela

Efektivna irina pojasa shear lag efekat

Dimenzije pojasnih lamela kod jednozidnih nosaa
Maksimalna irina pojasne lamele uslovljena je vitkou konzolog
prepusta (lk = c/tf);
Da bi kompletna pojasna lamela bila efektivna (klase 3), neophodno
je da bude ispunjen uslov: c/tf c/14e, gde je c
referentna duina konzolnog prepusta pojasne lamele (noice);
Preporuena maksimalna debljina pojasne lamele (tf) je:
50 mm za S235
30 mm za S355
Primena kvalitetnih elika (normalizovanih - N, termomehaniki
valjanih M ili HISTAR) omoguava korienje limova vee debljine
bez redukcije mehanikih svojstava (fy i fu) i problema sa
zavarivanjem!

Uobiajeni oblici poprenog preseka
pojasnih lamela

Potrebna povrina pojasne lamele Af
2
3
22
12
1
wfwwy
hAthI
wfw
w
y
ely hAthh
IW w
6
1
2
2 /
,
ww
My
wEdy
f thf
hMA
6
1
0
/
/,
0My
Edy
elyf
MW
/
,
,
wf hhh
Uslov (za preseke klase 3):
- potreban otporni moment
ww
My
wEdy
f thf
hMA 150
0
,/
/,
090
My
wEdy
ff
hMA
/
/,
,
Alternativno
fff tbA

Oblici punih limenih nosaa

Neophodne kontrole kod punih limenih nosaa
Granina stanja nosivosti - ULS:
Kontrola nosivosti poprenih preseka (VRd, MRd);
Kontrola nosivosti nosaa na bono-torziono izvijanje (Mb,Rd);
Kontrola lokalnog naprezanja (npr. od pritiska toka kod kranskih nosaa i mostova) i interakcija sa globalnim naponima;
Kontrola nosivosti na izboavanje (usled normalnih napona pritiska i smicanja, ili lokalnih poprenih koncentrisanih sila);
Kontrola nosivosti na zamor (dinamiki optereene konstrukcije);
Granina stanja upotrebljivosti - SLS:
Kontrola deformacija (ugiba i obrtanja);
Kontrola vibracija (ako je potrebno);
Kontrola napona (ako je potrebno);
Kontrole nosivosti poprenih preseka treba sprovesti u svim merodavnim presecima, za sve potencijalno kritine kombinacije uticaja!

Pokrivanje dijagrama momenata
Prilagoavanjem nosivosti poprenih preseka nosaa stvarnim
uticajima moe se smanjiti koliina elika;
Ovo nije racionalno kod nosaa malih raspona;
Kontrola SLS (ugiba,...) treba da se sprovede sa stvarnom
geometrijom nosaa!
Promena geometrijskih karakeristika preseka moe se ostvariti:
promenom visine rebra nosaa;
promenom povrine pojasnih lamela (noica).
Promena povrine pojasne lamele ojaanje se moe isvesti:
promenom irine pojasnih lamela;
promenom debljine pojasnih lamela;
primenom dodatnih pojasnih lamela.

Ojaanja pojasne lamele

Odreivanje mesta teorijskog poetka ojaanja
pojasnih lamela pokrivanje dijagrama momenata
0MyiyiRdc fWM /,,,
iRdcEd MxM ,,)(
0,yW
1,yW
2,yW
000 MyyRdc fWM /,,,
011 MyyRdc fWM /,,,
022 MyyRdc fWM /,,,
MEd(x) je anvelopa
momenata
savijanja;
Mc,Rd,i je moment nosivosti i-tog
preseka

Odreivanje teorijskog poetka kod proste grede
optereene jednakopodeljenim optereenjem
02
22,,)( Rdc
EdEdEd Mx
qx
qxM
Ed
Rdc
M
Mx
max
,,
,
0
21 112
Uslovna jednaina:
Teorijski poetak ojaanja:
000 MyyRdc fWM /,,,
82 /max EdEd qM
Edq

Stvarni poetak ojaanja
2/fbx

Oblikovanje veze dodatne lamele

Detalji veze ojaane noice u sluaju
ojaanja promenom debljine lamele
Ojaanje prema
spolja
(jednostavnije za
izradu)
Ojaanje prema
unutra
(ravna spoljanja
povrina)

Lokalna naprezanja rebra kranskog nosaa
usled pritiska toka
weff
EdzEdoz
t
F
,,
EdozEdoxz ,, , 20
weff
EdzEdoz
tz
Fz
)()(
,,
2
Naponi u rebru, neposredno
ispod gornje noice:
Normalni napon po visini rebra:
Propagacija normalnog
napona pod uglom od 45.

Efektivna duina

Lokalna naprezanja rebra usled poprenog
pritiska (patch load)

Kontrola interakcije naprezanja u rebru nosaa
x,Ed proraunska vrednost normalnog napona usled globalnih uticaja u nosau (My,Ed i eventualno NEd);
xz,Ed proraunska vrednost smiueg napona usled globalnih uticaja u nosau (Vz,Ed);
oz,Ed proraunska vrednost normalnog napona usled lokalnog pritiska (toak krana ili drugo popreno optereenje - patch load);
oz,Ed proraunska vrednost smiueg napona usled lokalnog pritiska;
0222 3 MyEdoxzEdxzEdozEdxEdozEdx f /)( ,,,,,,
zI
M
A
N
y
EdyEdEdx
,
, wy
yEd
EdxztI
SV,

Veza pojasne lamele sa rebrom nosaa Opti sluaj - kranski nosai
w
II2aI
SV
y
oyEdmax
wef fw,2 aL
F Edzw
,
2
22II
2 3Mw
uduwu
ff
,)(
Kontrola napona u ugaonim avovima
w
Edzw
aL
F
ef fw,222
,
frF thbL 2ef fw,
mm 50Fb
F
EdzEdz
b
Ff
,,

Izboavanje

Izboavanje pravougaone ploe
x,cr kritian napon elastinog izboavanja

Ojlerov napon izboavanja
22
2
2
2
2
1212
b
tE
tb
EEE
l
)/(
2
2
2
112
b
tEE
Ojlerov napon izvijanja za traku
jedinine irine
Ojlerov napon izboavanja

Naponska stanja koja izazivaju izboavanje
Do izboavanja moe da doe usled dejtva:
Normalnog napona pritiska x i/ili y
Smiueg napona xy
Kombinacije normalnog napona pritiska i smiueg napona
Lokalne poprene sile pritiska;
Za razliku od izvijanja, izboavanje ne mora obavezno da predstavlja i gubitak globalne stabilnosti konstrukcije, ili njenog dela.
Postoji pos

Puni limeni nosači - grf.rs · PDF fileMetalne konstrukcije 2 P6-4 Oblici poprečnih preseka...

Documents

Transcript of Puni limeni nosači - grf.rs · PDF fileMetalne konstrukcije 2 P6-4 Oblici poprečnih preseka...