M E T A L N E K O K O N S T R U K C K C I J E U Z G R A D A R S T V U
krov
GENERALNA UPUTSTVA ZA REŠAVANJE DISPOZICIJE INDUSTRIJSKE HALE
sleme venac
kalkanski zid
podužni zid
Rešavanje dispozicije je, svakako, jedan od najinženjerskijih poslova. Za uspešno rešavanje dispozicije, pored znanja, potrebno je i iskustvo. Pravilno odabranom dispozicijom se predupređuju mnogi problemi koji mogu iskrsnuti tokom detaljnog proračuna. Isto tako, manjkavosti načinjene pogrešno koncipiranom dispozicijom, po pravilu, je teško otkloniti na racionalan i inženjerski prihvatljiv način. Ova uputstva pretstavljaju sintetizovane delove udžbenika proširena objašnjenjima koja su se, iskustveno, pokazala kao najpotrebnija studentima tokom početka vežbanja iz ovog predmeta. Osnovni problem na vežbama je što je na samom početku potrebno koncipirati sve elemente, uključujući i one koje još nisu slušali na predavanjima. Zato će se malo pažnje posvetiti rekapitulaciji pojmova i elemenata hale.
Pojmovi: Podužni zid – obimni zid hale koji se proteže "po dužini" ili upravno na glavni poprečni okvir. Kalkanski zid ili kalkan – zid hale koji zatvara halu "sa čela" ili paralelno sa glavnim poprečnim ramom. Sleme hale – najviša tačka krova hale – mesto preloma krovne ravni Venac hale – najniža tačka krova hale – linija gde se sustiču krov i podužni zid. Raspon hale i visina hale – rastojanje između osovina stubova ili oslonačkih čvorova krovnog nosača ako su stubovi promenjivog poprečnog preseka ili su rešetkasti odnosno rastojanje od kote 0,000 (gornje ivice konstrukcije poda hale) pa do preseka osovina krovnog vezača i stuba ili kota oslonačkog čvora vezača. Ovo su dimenzije koje se izvode iz zadatih veličina kao što su "čista širina" hale i "čista visina" hale ili iz zadate mostne dizalice. Ako nema mostnih dizalica onda se, često, zadaju "čista širina" i "čista visina" kao veličine koje su potrebne za, recimo, tehnološki proces ili
kalkana koja sada prima sve horizontalne i vertikalne uticaje (stubovu primaju opterećenje sa krova a krutost u ravni kalkana se postiže vertikalnim kalkanskim spregovima). U suštini, nije pogrešno primeniti prvo rešenje i u slučajevima kada hala nije predviđena za produženje ali je obrnuto principijelna greška. Nosivost tla ‐ je parametar koji bi trebalo da definiše oblik i dimenzije temelja. Za potrebe dispozicije dovoljni je naglašeno razgraničiti slučaj stuba uklještenog u temelj od slučaja gde je ova veza zglobna. Temelj uklještenog stuba je, po pravilu, izdužen pravougaonik u osnovi dok je temelj zglobno oslonjenog stuba približno kvadratne osnove
E l e m e n t i h a l e : Krovni pokrivač – obloga krova koja se zadaje u nekoliko oblika ali se može smatrati da je za sve tipove potreban nagib od 10%. Fasadna obloga – obloga obimnih zidova hale, takođe se zadaje u nekoliko oblika Rožnjače – elementi krovne konstrukcije na koje se "polaže" krovni pokrivač i koji se protežu "paralelno" sa vencom odnosno u "podužnom" pravcu hale. Rožnjače najbliže "slemenu" objekta se nazivaju "slemenjačama" a one do "venca" se nazivaju "venčanice" – ostale se, često, nazivaju i "međurožnjačama". Raster rožnjača – međusobno rastojanje između dve rožnjače – zavisi od tipa krovnog pokrivača ‐ za sve zadate tipove krovnog pokrivača zadovoljavajuće je 2,50m (2,0‐3,0 m). Vrsta rožnjača u zavisnosti od raspona (zadati razmak glavnih poprečnih ramova u ovom slučaju): Za raspone od 6,0 m ‐ prosta greda (može se smatrati da su to valjani "I" ili "[" profili ili pravougaone kutije sa visinom od oko l/20‐ l/30 raspona.) Za raspone 7,0‐9,0 m ‐ kontinualna greda (izbor profila i dimenzije se ne razlikuju od proste grede) Za raspone 8,0‐10,0 m ‐ "greda sa kosnicima" (za samu gredu po pitanju izbora profila i dimenzija važe ista pravila kao i za "prostu gredu" – kosnik je obično od 2L profila ili kvadratna kutija – greda sa kosnicima je predodređena za kombinaciju sa rešetkastim vezačima koji tada moraju imati ispunu sa vertikalama koje će primiti uticaje iz
kosnika ‐ u dispozicijama sa punom riglom, čija je visina relativno mala, nije racionalno primeniti rožnjače sistema sa kosnicima. Za raspone 9,0‐12,0 ‐ "R"‐rožnja če, u suštini rešetkaste rožnjače sistema proste grede sa originalno dizajniranom ispunom od okruglog gvožđa – statička visina ovih nosača je, obično, 1/12 – 1/20 raspona a ispuna se formira tako da nagib dijagnale bude 45‐60 . Za raspone 12,0‐15,0 m ‐ "Prava" rešetkasta rožnja ča sistema proste grede kod koje je ispuna od "pravih" rofila i koja je dizajnirana po svim pravilima za rešetkaste nosače – uobičajena statička visina je 1/10‐1/14 raspona. Za manje i veće raspone moguće je primeniti i druge tipove rožnjača od kojih se pominju rožnjače sa zategom, kontinualne rešetkaste rožnjače – sa i bez kosnika, posebno dizajnirani sistemi kontinualnih rožnjača "na preklop" i drugi
Fasadne rigle – elementi obimnih zidova hale preko kojih se "polaže" fasadna obloga – po pravilu se raspoređuju u rasteru (međusobnom visinskom rastojanju) od oko 2,5m (2,0‐3,0 m) i raspona su do oko 6,0 – 7,0 m – obično su statičkog sistema proste grede a eventualno sistema grede na dva polja – uobičajeno se konstruišu od horizontalno orijentisanih valjanih "[" profila ili pravougaonih kutija, mada nisu retki i drugi sistemi i preseci (sistem za zategama, na primer). Fasadni stubovi – vertikalni elementi obimnih zidova – ako su u kalkanskom zidu nazivaju se i kalkanski stubovi.‐. Nisu obavezni element podužnih zidova – ako je raster glavnih stubova 6,0‐7,0 m obično se ne postavljaju fasadni stubovi. Najčešće primaju samo uticaje na fasadu a ne i opterećenje sa krova mada su kod kalkanskih zidova česta rešenja u kojima oni primaju i opterećenje sa krova. Postavljaju se u rasteru (međusobnom rastojanju) od 4,0 – 7,0 m. Konstruiše se od valjanih ili zavarenih "I" profila ili pravougaonih kutija. Nosač kranske staze – Obično zavareni nosač "I" preseka sa statičkom visinom od 1/10 raspona (rastera glavnih stubova). Glavni popre čni ram – svi zadati su jednobrodi i jednospratni pa se sastoje od dva stuba i rigle i čine glavni noseći sistem u poprečnom pravcu. Glavni stub je vertikalni element glavnog poprečnog rama koji se zadaje kao pun limeni ili rešetkasti – može biti konstantne ili promenivog (skokovito) preseka po visini. Rigla rama – rigla glavnog poprečnog rama koja se na vežbama zadaje kao pun limeni ili kao rešetkast nosač. U slučaju rešetkastog nosača ispuna se formira tako da su čvorovi gornjeg pojasa
obavezni na mestima rožnjača a da se ispuna konstruiše tako da sve dijagonale zaklapaju ugao 30‐60 . Preporučene "visine" elemenata glavnog poprečnog rama u funkciji od visine stuba "H=H1+H2" (gde je "H" ukupna visina a "H 1" odnosno "H 2" visine donjeg odnosno gornjeg dela u slučaju stuba sa "skokovitom promenom preseka) i raspona rigle "L" su sledeće: Puni limeni stubovi konstante visine (za H=10,0‐20,0 m)‐ H/15‐H/20 Gornji deo "skokovitih" stubova (ili, obično, 500mm). H2/8‐ H2/12 Puni limeni donji deo "skokovitih stubova" (za H1=10‐30m) H1/10‐H1/20 Rešetkasti donji deo "skokovitih stubova" (za H1=10‐30m) H1/9‐H 1/17 Poslednja veličina se često zokružuje tako što se unutrašnji pojas rešetkastog dela stuba centriše ispod nosača dizalice. Pun limeni nosač rigle (za uklješten okvir i okvir na dva zgloba) L/20‐ L/30 Rešetkasta rigla (u sredini raspona) L/8‐L10
SPREGOVI – spregovi služe za stabilizaciju hale kao i za prijem i prenos određenih uticaja. Poprečni krovni spreg – spreg u krovnoj ravni do kalkana – prima reakcije kalkanskih stubova. Vertikale sprega su rožnjače a bar jedan pojas je vezač a drugi mu je formiran od posebnih štapova ako je raster vezača veći od 6,0 m (u protivnom se "proteže" od vezača do vezača) Horizontalni spreg do kalkana – spreg koji pravi međuoslonac kalkanskim stubovima i formira se u visini GIŠ‐a. Konstruiše se kao horizontalna rešetka ili kao staza sa gazištem od rebrastog lima Statička visina je L/6‐L/10 ako je rešetka odnosno L/15‐L/25 kada je u vidu staze – punog nosača. Da se ne bi "preturio" (pošto stoji horizontalno) ovaj spreg se "veša" zategama ili "podupire" kosnicima o kalkanske stubove. Podužni krovni spreg – spreg u krovu duž venca objekta – na njega se oslanjaju sekundarni fasadni stubovi podužnog zida pa mora imati čvorove
u rasteru fasadnih stubova. Pojasevi ovog sprega su venčanica i prva međurožnjača.
Spreg za bočne udare – Formira se između gornje nožice nosača dizalice i podužnog fasadnog zida. Na njega se bočno oslanja nosač dizalice a i međuoslonac je fasadnog stuba u podužnom zidu. Konstruiše se kao rešetkast ali i kao horizontalan pun limeni nosač kada služi i kao staza za opsluživanje mostne dizalice. Spreg za vetar u podužnom zidu – formira se u podužnom zidu u polju do kalkana i prima i do temelja prenosi reakcije poprečnog krovnog sprega i horizontalnog sprega do kalkana. Pojasevi su mu glavni i/ili sekundarni stubovi a horizontale mu mogu biti fasadne rigle podužnog zida, mada može da ima i posebne štapove kao horizontale. U principu se konstruiše tako da ima čvor na visini GIŠ‐a a radi pravilnog prijema reakcije horizontalnog sprega do kalkana. Potrebna statička visina sprega je oko H/5 (obično ide od glavnog stuba do prvog međustuba u podužnom zidu). Spreg za kočenje – konstruiše se u srednjem polju hale (polju do sredine u slučaju parnog broja polja) a u ravni nosača dizalice ako je to moguće (kod rešetkastih stubova ovo je lako izvodljivo a kod ostalih stubova može se ovaj spreg i iskositi tako da mu gornji deo bude u ravni nosača dizalice a donji deo se centriše u osu stuba ili te melja. Vertikalni spreg u kalkanu – je obavezan samo kada se hala ne predviđa za produženje pa nema glavnog poprečnog rama u kalkanu već se formira posebna konstrukcija kalkana. Tada vertukalni spreg u kalkanu daje krutost kalkanu u njegovoj ravni.. S A D R Ž A J D I S P O Z I C I J E Dispozicija je – crtež objekta koji u potrebnom broju preseka, osnova i pogleda ima, u izgledu, prikazane sve elemente hale sa neophodnim kotama (ako svaki element ima "širinu", "debljinu" i "dužinu" onda se pod izgledom smatra projekcija u kojoj se element vidi sa svojom dužinom – u protivnom se element vidi "u preseku"). Pravila pri crtanju dispozicije čelične konstrukcije Preseci se u čeličnim konstrukcijama (kao i osnove) razlikuju od
