Proračun temeljne stope stupa - EC 3

Poslijediplomski specijalistički studij: ''Projektiranje u čeliku podržano kompjutorom''

Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Sveučilišni poslijediplomski specijalistički studij

SEMINARSKI RAD

PRORAČUN TEMELJNE STOPE STUPA

1


SADRŽAJ

PRORAČUN STOPE ČELIČNOG STUPA (stup opterećen tlačnom aksijalnom silom)

3

PRORAČUN STOPE ČELIČNOG STUPA (stup opterećen aksijalnom silom i momentom savijanja)

6

1. Proračunska nosivost lijeve strane veze na zatezanja (FT,l,Rd) 1.1. Nosivost rebra stupa na zatezanje(Ft,wc,Rd) 1.2. Nosivost ležišne pločevine opterećene savijanjem (Ft,Rd)

8 8 11

2. Proračunska nosivost lijeve strane veze na pritisak (FC,l,Rd) 2.1. Proračunska nosivost betona ispod lijeve pojasnice stupa opterećenog tlačnim opterećenjem (Fc,l,Rd) 2.2. Proračunska nosivost lijeve pojasnice i rebra stupa opterećenih tlačnim opterećenjem (Fc,fc,Rd)

15 15 15

ROTACIJSKA KRUTOST STOPE ČELIČNOG STUPA

16

ANKERI

18

NUMERIČKI PRIMJER ''UPETE'' VEZE TEMELJ-STUP

20

PARAMETARSKE ANALIZE

24

POPIS LITERATURE

27

2


PRORAČUN STOPE ČELIČNOG STUPA (STUP OPTEREĆEN TLAČNOM AKSIJALNOM SILOM)

Otpornost spojnih elemenata kod ''I'' i ''H'' nosača, koristeći EC-3 1-8, izračunava se pomoću zamjenskog T-elementa. Na taj se način provodi i proračun otpornosti temeljne stope stupa (Fc,Rd), izložene aksijalnoj tlačnoj sili, zadanoj centrično. U ovom slučaju zbrajaju se 3 otpornosti pojedinih T-elemenata koji se ne smiju preklapati. Dva T-elementa su dobivena ispod pojasnica stupa, a jedan ispod rebra stupa (slika 1).

T

2

- e

1

l e

m

e

n

t

2

3

Slika 1

Nepreklapanje T-elemenata

Efektivna širina i efektivna dužina su nominalne vrijedosti i mogu biti različite od stvarnih dimenzija komponenata veze koju predstavljaju.

Slika 2

Pritisnuta površina zamjenskog T-elementa

Proračunska nosivost pojasnice T-elementa, u ovom slučaju podložne pločevine, određuje se na način: FC,Rd = fjd beff leff gdje je: 3


beff – leff – fjd –

efektivna širina pojasnice T-elementa (slika 2) efektivna dužina pojasnice T-elementa (slika 2) proračunska čvrstoća veze na kontaktni pritisak

Pretpostavlja se ravnomjerno širenje opterećenja (slika 2) od sila koje se prenose preko zamjenskog T-elementa. Pritisak ležišne pločevine, na kontaktnu površinu, ne bi trebao biti veći od proračunske čvrstoće na kontaktni pritisak (fjd), a dodatna kontaktna širina ne bi trebala treba biti veća od: c = t ( fy / ( 3 fjd gMo ) ) 0.5 gdje je: tdebljina pojasnice T-elementa,tj. u ovom slučaju debljina podložne pločevine fjd – proračunska čvrstoća na kontaktni pritisak Kada je projekcija stvarne veličine osnovne komponente veze, koja je predstavljena Telementom, manja od od veličine ''c'', tada se projekcija određuje prema slici 2a. Kod određivanja proračunske čvrstoće na kontaktni pritisak (fjd), trebamo imati podatke o računskoj nosivosti betona za koncentriranu silu (FRdu): fjd = bj FRdu / ( beff leff ) gdje je: bj – koeficijent ovisan o materijalu u temeljnom spoju (može biti 2/3 pod uvjetom da karakteristična otpornost materijala kojim se vrši završno zalijevanje ispod podložne pločevine nije manja od 20% karakteristične čvrstoće betonskog temelja, i ako debljina sloja od materijala za zalijevanja nije veća od 20 % najmanja širine čelične podložne pločevine. Ako je debljina sloja materijala kojim se vrši završno zalijevanje veća od 50 mm, tada karakteristična čvrstoća materijala za zalijevanje može biti najmanje kao i karakteristična čvrstoća betonskog temelja. FRd,u – računska nosivost betona za koncentriranu silu (slika 3).

FRd,u = Aco fcd ( Ac1 / Aco ) 0.5 < 3 Aco fcd

4


Slika 3

Distribucija opterećenja u betonskom temelju (preuzeto iz

5


PRORAČUN STOPE ČELIČNOG STUPA (STUP OPTEREĆEN AKSIJALNOM SILOM I MOMENTOM SAVIJANJA)

Ležišna pločevina stupa treba biti dovoljne veličine, krutosti i otpornosti da bi proslijedila aksijalnu silu, poprečnu silu i moment savijanja do temelja. Opterećenje podložne pločevine stupa aksijalnom silom i momentom savijanja može biti distribuirano na više načina, ovisno o odnosu relativnih veličina aksijalne sile i momenta savijanja. Načini distribucije opterećenja podložne pločevine stupa: 1)

Ako je dominantna tlačna aksijalna sila, tada je potpuno tlačno opterećenje postignuto ispod obje pojasnice stupa:

Slika 4 Stopa stupa u slučaju dominantne aksijalne tlačne sile

2)

Ako je dominantna vlačna aksijalna sila tada je potpuno vlačno opterećenje postignuto u oba ankera.

Slika 5 Stopa stupa u slučaju dominantne aksijalne vlačne sile

3)

Ako je dominantan moment savijanja u stupu, tada se ispod jedne pojasnice stupa javlja tlačno opterećenje, a na suprotnoj strani se javlja vlačno opterećenje u ankeru. Doprinos pritisnutog dijela betona ispod rebra stupa (T-element 2) se izostavlja (slika 1).

6


Slika 6 Stopa stupa u slučaju dominantnog momenta savijanja

Računski moment otpornosti stope stupa (Mj,Rd) koja je izložena kombiniranom djelovanju momenta savijanja može se odrediti prema metodi prikazanoj u tablici:

Slika 7 Proračunski moment nosivosti stope stupa (Mj,Rd)

gdje je: FT,l,Rd – računska nosivost lijeve strane veze na zatezanje FT,r,Rd – računska nosivost desne strane veze na zatezanje FC,l,Rd – računska nosivost lijeve strane veze na pritisak FC,r,Rd – računska nosivost desne strane veze na pritisak

7


1) Računska nosivost veze na zatezanje FT,Rd – računska nosivost veze na zatezanje je jednaka manjoj od slijedećih vrijednosti: 1.1.

Nosivost rebra stupa na zatezanje

Računska nosivost neukrućenog rebra stupa izloženog zatezanju, određuje se pomoću izraza: Ft,wc,Rd = ( wbeff,t,wc tw,c fy,wc ) / gMo gdje je: tw.c – debljina rebra stupa beff,t,wc – efektivna širina rebra fy,w.c – granica popuštanja čelika gMo – parcijalni koeficijent sigurnosti za otpornost presjeka klase 1,2,3 w - koeficijent redukcije kojim se uzima u obzir interakcija sa smicanjem rebra stupa (određuje se pomoću tablice 6.3., poglavlje 6.2.6.2, iz EN 1993-1-8). U ovom slučaju koeficijent redukcije se izračunava na način: w= 1 / (1 + 1,3 (beff,c,wc tw,c / Avc )2 )0,5 gdje je: Avc – površina smicanja stupa Efektivna širina rebra stupa, opterećenog zatezanjem, određuje se ovisno o vrsti veze. Za zavarene veze, efektivna širina rebra stupa se određuje na način: beff,t,wc = tfb + 2 ( 2 ) 0.5 ab + 5 ( tfc + s ) gdje je: s = rc – za valjane ''I'' i ''H'' presjeke stupa s = (2)0.5 rc – za zavarene ''I'' i ''H'' presjeke stupa -sve oznake su prikazane na slici 8 i 9.

8


Slika 8 Definicije veličina e, emin, rc i m

Slika 9 Oznake sastavnih dijelova elemenata

U ovom slučaju imamo vezu sa vijcima, tj. rebro stupa je zavareno za podložnu pločevinu, te se preko nje prenosi opterećenje. Za vijčane veze je efektivna širina rebra stupa (beff) izloženog zatezanju jednaka efektivnoj dužini (leff) ekvivalentnog T-elementa kojim je predstavljena pojasnica stupa. Efektivna dužina ekvivalentnog T-elementa, bez ukrućenja pojasnice, određuje se na način:

Slika 10 Efektivna dužina za neukrućenu pojasnicu stupa

9


Efektivna dužina ekvivalentnog T-elementa, bez ukrućenja pojasnice, određuje se na način:

Slika 11 Ektivna dužina za ukrućenu pojasnicu stupa

gdje se oznake emin i m određuju pomoću slike 8.

10


1.2.

Nosivost ležišne pločevine, ispod pojasnice stupa, opterećene savijanjem (zategnuti T-element)

Ležišna pločevina opterećena savijanjem, uslijed zatezanja, može se modelirati pomoću zamjenskog T-elementa. Računska nosivost i model loma pojasnice zamjenskog Telementa su isti kao kod ležišne pločevine stupa (usvojena pretpostavka). Efektivna širina pojasnice zamjenskog T-elementa ne mora biti jednaka stvarnoj širini komponente koju Telement prikazuje. Red vijaka, na prepustu ležišne pločevine stupa, se promatra kao ekvivalentni Telement. Ako ima više redova, svaki se promatra kao ekvivalentni T-element. Efektivna dužina za ovaj slučaj, određuje se pomoću tablice:

Slika 12 Ekvivalentna širina za ležišne pločevine

gdje je: mx - udaljenost vijaka na prepustu ležišne pločevine do pojasnice stupa m - prikazano na slici 8. a - određuje se pomoću dijagrama na slici 13. w – prikazano na slici 14. 11


Slika 13 Vrijednost parametra a za ležišne pločevine

12


Slika 14 Modeliranje podložne pločevine kao posebnog T-elementa

Nakon određivanja efektivna dužine (leff), proračun nosivosti ležišne pločevine, opterećene savijanjem, se određuje prema tablici:

Slika 15 Proračunska nosivost pojasnice T-elementa FT,Rd

gdje je: Model 1 – potpuna plastifikacija ležišne pločevine Model 2 – otkazivanje vijaka, praćeno plastifikacijom ležišne pločevine. Model 3 – otkazivanje vijaka Lb – duljina izduženja vijka (jednaka ukupnoj duljini limova i podložaka + polovina sume visine glave vijka i visine matice  duljina izduženja ankera (jednaka sumi osmostrukog osnovnog promjera vijka, sloja podlivke, debljine ležišne ploče, visine podloška i polovina visine matice Lb* = 8,8 m3 As / S(leff,1tf3) FT,Rd - proračunska nosivost pojasnice zamjenskog T-elementa na zatezanje Q – sila uslijed efekta poluge Mpl,1,Rd = 0,25 S(leff,1 tf2 fy / gM0)

13


Mpl,2,Rd = 0,25 S(leff,2 tf2 fy / gM0) Mbp,Rd = 0,25 S(leff,1 tbp2 fy,bp / gM0) n = emin ali n ≤ 1,25 m Ft,Rd - proračunska nosivost vijka na zatezanje SFt,Rd – suma nosivosti Ft,Rd svih vijaka na zamjenskom T-elementu Sleff,1 – vrijednost Sleff za model loma 1 Sleff,2 – vrijednost Sleff za model loma 2 emin, m i tf – označeni na slici 16. fy,bp – granica popuštanja kontra pločice kod zamjenskog T-elementa tbp – debljina kontra pločice As – površina presjeka vijka ili ankera, ew=dw/4 dw – promjer podložne pločice za maticu ili širina kroz mjerodavne točke na glavi vijka ili matice

Slika 16 Dimenzije pojasnice ekvivalentnog T-elementa

Kada postoji mogućnost da se pojavi efekt poluge, računsku nosivost pojasnice Telementa treba uzeti kao najmanju od 3 moguća modela. Ako nema mogućnosti pojave efekta poluge, računska nosivost pojasnice T-elementa se uzima kao manja od dvije vrijedosti za moguće modele loma (slika 15).

14


2) Računska nosivost veze na pritisak Fc,Rd – računska nosivost veze na pritisak je jednaka manjoj od slijedećih vrijednosti: 2.1.

Računska nosivost betona ispod pojasnice stupa opterećenog tlačnim opterećenjem (Fc,Rd)

Proračunska nosivost betona i podlivke na pritisak, zajedno sa ležišnom pločevinom stupa opterećenom na savijanje (Fc,Rd), jednaka je nosivosti ekvivalentnog T-elementa. Proračun nosivosti za ovaj slučaj prikazan je na strani 3 ovog seminara, pod naslovom ''PRORAČUN STOPE ČELIČNOG STUPA (STUP OPTEREĆEN TLAČNOM AKSIJALNOM SILOM)''. 2.2.

Računska nosivost pojasnice i rebra stupa opterećenih tlačnim opterećenjem (Fc,fc,Rd)

Rezultanta proračunske nosivosti na pritisak, pojasnice stupa i pritisnute zone rebra stupa, djeluje u centru pritiska, tj. u sredini debljine pritisnute pojasnice stupa. Proračunska nosivost pojasnice stupa i dijela rebra, određuje se: Fc,fb,Rd = (Mc,Rd / (h - tfb ) gdje je: h – visina presjeka stupa Mc,Rd - proračunski moment nosivosti poprečnog presjeka stupa tfb – debljina pojasnice stupa

15


ROTACIJSKA KRUTOST STOPE ČELIČNOG STUPA

Rotacijska krutost veze se određuje na osnovu fleksibilnosti njenih osnovnih komponenata. Fleksibilnosti osnovnih elemenata veze su prikazane elastičnim koeficijentima krutosti ''ki'' za svaku njenu komponentu. Rotacijska krutost stope stupa koja je opterećena aksijalnom silom i momentom savijanja, proračunava se pomoću izraza u tablici:

Slika 17 Rotacijska krutost stope stupa (Sj)

Prilikom proračuna, koriste se oznake za koeficijente krutosti: kT,l – koeficijent krutosti na zatezanje za lijevu stranu veze, a koji je jednak zbroju koeficijenata krutosti k15 i k16 koji djeluju sa lijeve strane veze. kT,r – koeficijent krutosti na zatezanje za desnu stranu veze, a koji je jednak zbroju koeficijenata krutosti k15 i k16 koji djeluju sa desne strane veze. kC,l – koeficijent krutosti na pritisak za lijevu stranu veze, a koji je jednak koeficijentu krutosti k13 koji djeluju sa lijeve strane veze. kC,r – koeficijent krutosti na pritisak za desnu stranu veze, a koji je jednak koeficijentu krutosti k13 koji djeluju sa lijeve strane veze. Odnos krutosti (m) se određuje pomoću odnosa između proračunskog momenta (M proračunskog momenta nosivosti stope stupa (M j,Rd). Ako je:

Mj,Ed ≤ 2/3 M j,Rd

⇒

m=1

2/3 M j,Rd < Mj,Ed < M j,Rd

⇒

m=(1,5 Mj,Ed / Mj,Rd )

j,Ed

)i

ψ

16


gdje se koeficijent ''ψ '' dobiva iz tablice na slici 18. Tip spoja Zavaren Čeona ploča sa vijcima Veze sa kutnicima na pojasnicama, koji su spojeni vijcima Ležišna ploča

ψ 2,7 2,7 3,1 2,7

Slika 18 Vrijednost koeficijenta ψ

Koefcijent krutosti za pritisnut beton: k13 = Ec ( beff leff )0,5 / 1,275 E gdje je: Ec – modul elastičnosti betona E – modul elastičnosti čelika beff - efektivna širina pojasnice zamjenskog T-elementa leff - efektivna dužina pojasnice zamjenskog T-elementa Koefcijent krutosti za ležišnu ploču opterećenu savijanjem (uslijed zatezanja): k15 = 0,85 leff tp3 / m3 - postoje utjecaji od efekta poluge k15 = 0,425 leff tp3 / m3 – ne postoje utjecaji od efekta poluge gdje je: leff - efektivna dužina pojasnice zamjenskog T-elementa tp – debljina ležišne ploče m – označeno na slici 16 Koefcijent krutosti za ankere opterećene zatezanjem: k16 = 1,6 AS / Lb k16 = 2,0 AS / Lb

- postoje utjecaji od efekta poluge - ne postoje utjecaji od efekta poluge

gdje je: Lb – duljina izduženja vijka (jednaka ukupnoj duljini limova i podložaka + polovina sume visine glave vijka i visine matice) ili duljina izduženja ankera (jednaka sumi osmostrukog osnovnog promjera vijka, sloja podlivke, debljine ležišne ploče, visine podloška i polovina visine matice). As – površina presjeka vijka ili ankera.

17


ANKERI

Ankeri su sastavni dio priključka čeličnog stupa i betonskog temelja i trebaju osigurati računsku nosivost na zatezanje, silu čupanja i momente savijanja. Vrlo često se koriste i za osiguranje računske nosivosti na reznu silu. Kod određivanja sile zatezanja u ankerima, uslijed momenta savijanja, krak sila je jednak razmaku između težišta površine kontakta na strani pritiska i težišta grupe vijaka na strani zatezanja. Sidrenje ankera u temelj se može ostavariti na nekoliko načina: 1) Kukom 2) Vijkom sa podložnom pločevinom 3) Neki drugi elemenat za unošenje opterećenja u betom, ili neki drugi način pričvršćenja Kada ankeri imaju kuku za sidrenje, dužina sidrenja treba biti takva da ne dođe do čupanja prije pune plastifikacije ankera. U slučaju kada anker prenosi opterećenje u beton preko ploče sa vijcima, tada ne treba uzimati u obzir utjecaj prianjanja ankera i betona. Računska nosivost ankera na zatezanje se određuje kao manja vrijednost od: 1) Računska nosivost ankera na zatezanje Ft,Rd = 0,9 fub As / gM2 gdje je: As – neto površina presjeka ankera fub – čvrstoća na zatezanje gM2 - parcijalni koeficijent sigurnosti (=1,25) 2) Računska nosivost na prianjanje betona za anker Fs = u fbd lb gdje je: Fs – vlačna sila u – opseg presjeka ankera fyd – računska granica popuštanja čelika F- promjer ankera lb - osnovna duljina sidrenja lb = F fyd / 4 fbd fbd – računska čvrstoća prionljivosti (tablica 5.3 (5.2.2); EN 1992-11:1991) 18


fbd = ( 0,36 (fck)0,5 ) / gc gc – koeficijent sigurnosti (=1,5) fck – karakteristična čvrstoća betona

Računska nosivost ankera na posmik (jedna posmična ravnina) se određuje: Fv,Rd = av fub A / gM2 gdje je: A – bruto površina presjeka ankera A = As – kada posmična ravnina prolazi kroz dio ankera sa navojem fub – čvrstoća na zatezanje gM2 - parcijalni koeficijent sigurnosti (=1,25) av =0,6 – za klase čvrstoće 4.6, 5.6, 8.8 av =0,5 – za klase čvrstoće 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9

NUMERIČKI PRIMJER

19


U ovom numeričkom primjeru je prikazan proračun temeljne stope opterećene tlačnom aksijalnom silom, momentom savijanja i poprečnom silom, ali za slučaj kada je dominantna tlačna aksijalna sila (tlačno opterećenje je postignuto ispod obje pojasnice čeličnog stupa). Zadatak: Treba provjeriti nosivost temeljne stope čeličnog stupa opterećene tlačnom silom 360 kN, momentom savijanja 36 kNm, posmičnom silom 52 kN. Debljina podložne pločevine je 10 mm. Temeljna stopa je ankerirana pomoću 4 ankeraF 16. Čelični stup je HEA 240, kvaliteta čelika stupa i podložne pločevine je Fe-360, a beton temelja je kvalitete C 16/20.

ULAZNI PODACI Materijal: čelik: Fe-360 beton: C 16/20 Opterećenje:

Ekscentricitet: Profil stupa:

fy = 235 N/mm2 fu = 360 N/mm2 fck = 16 N/mm2 fck,cube = 20 N/mm2

NEd = -360,00 kN MEd = 36,00 kNm e = MEd / NEd = -0,10 m

(uvjet: -zc
seminar str. 7

HEA 240 b = 240 mm h = 230 mm tw = 7,5 mm tf = 12 mm MC,Rd = 159,00 kNm

Podložna pločevina: a = 380,00 mm b = 380,00 mm Udaljenost pritisnute pojasnice stupa od osi stupa: zc,r = 0,115 m zc,l = 0,115 m Krak sila: z = 0,23 m Betonski temelj:

seminar str. 6

htemelj = 900,00 mm atemelj = 400,00 mm btemelj = 400,00 mm

20


Slika 19 Shematski prikaz temeljne stope stupa

PRORAČUN TEMELJNE STOPE Računska nosivost veze na pritisak (FC,Rd): Odabire se manja vrijednost od dvije navedene:

seminar str. 7

Tlačna otpornost betona: seminar str. 3 - površina rsprostiranja tlačnog opterećenja u betonskom temelju: a + 2ar = 400,00 mm a1 = min 5 a = 1900,00 mm = 400,00 mm a + h = 1280,00 mm 5 btemelj = 2000,00 mm -zbog simetrije a1= b1

1.)

- faktor koncentracije tlačnog opterećenja: kj = ((a1b1)/(ab))0,5 kj = ((400*400)/(380*380)) 0,5 = 1,05 - otpornost veze na kontaktni pritisak: fjd = bj kj fck / gc

seminar str. 4

21


fjd = 0,67*1,05*16/1,5 = 7,52 N/mm2 - debljina podložne pločevine: t = 10 mm - dodatna kontaktna širina T-elementa (c): c = t ( fy / (3 fjd gMo ))0,5 c = 10*(235/(3*7,52*1,05))0,5 = 31,50 mm

seminar str. 3

- efektivne širine i dužine pojasnica zamjenskih T-elemenata (slika 19): leff,1 = b+2*c = 240+2*31,5 = 303,00 mm beff,1 = tf +2*c = 12+2*31,5 = 75,00 mm leff,3 = leff,1 beff,3 = beff,1 leff,2 = h-2* tf – 2*c = 230-2*12-2*31,5 = 143,00 mm beff,2 = tw +2*c = 7,5+2*31,5 = 70,50 mm - računska nosivost pojasnice T-elementa, tj. podložne pločevine: FC,Rd = fjd leff beff FC,Rd,1 = 7,52*303,00*75,00 = 170,89 kN FC,Rd,2 = 7,52*143,00*70,50 = 75,81 kN FC,Rd,3 = 7,52*303,00*75,00 = 170,89 kN FC,Rd = FC,Rd,1 + FC,Rd,2 + FC,Rd,3 = 170,89+75,81+170,89 = 417,59 kN 2.) Nosivost pojasnice i rebra stupa opterećenih tlačnim opterećenjem: Fc,fb,Rd = Mc,Rd / (h - tfb) Fc,fb,Rd = 159,00/(0,23-0,012) = 729,36 kN 417,59 kNm > 360 kNm

Računski moment nosivosti stope stupa (Mj,Rd): Odabire se manja vrijednost od dvije navedene:



seminar str. 15

ZADOVOLJAVA

seminar str. 7

22


Mj,Rd,1=(-Fc,Rd z) / ((zc,r/e)+1) Mj,Rd,1=(-417,59*0,23) / ((0,115/(-0,10))+1) = 640,33 kNm Mj,Rd,2=(-Fc,Rd z) / ((zc,l/e)-1) Mj,Rd,1=(-417,59*0,23) / ((0,115/(-0,10))-1) = 44,67 kNm 44,67 kNm > 36 kNm



ZADOVOLJAVA

PRORAČUN ANKERA Pretpostavljaju se ankeri sa kukom koji su opterećeni samo posmičnim opterećenjem. Opterećenje: TEd= 52,00 kN Pretpostavljeni ankeri: F = 16 mm; (4 komada) Klasa ankera:

K.V 4.6;

fy = 240 N/mm2 fu = 400 N/mm2 Posmična otpornost: Fv,Rk = 37,70 kN Fv,Rd = Fv,Rk/1,25 Fv,Rd = 37,70/1,25 = 30,16 kN Ukupna posmična otpornost: Fv,Rd,ukupno = 4 Fv,Rd Fv,Rd,ukupno = 4* 30,16 = 120,64 kN 120,64 kN > 52,00 kN



M.K.1–358 str.

ZADOVOLJAVA

Računska čvrstoća prionljivosti: fbd = ( 0,36 (fck)0,5 ) / gc fbd = ((0,36*(16)0,5)/1,5 = 0,96 N/mm2 Duljina sidrenja:

seminar str. 18

lb = Ffyd / 4 fbd lb = (16*(240/1,15))/(4*0,96)=869,56 mm= 87,00 cm

PARAMETARSKE ANALIZE

23


Na isti način kao što je napravljen proračun numeričkog primjera, napravljene su parametarske analize za 2 slučaja. U prvom slučaju su svi parametri jednaki onima u prethodnom numeričkom primjeru, a promjenjiva je debljina podložne pločevine. U drugom slučaju je debljina podložne pločevine konstantna, a mijenja se marka betona temelja. 1 . slučaj Uzima se u obzir 13 različitih debljina podložne pločevine, a beton temelja je konstantne kvalitete (C 16/20). Odnos povećanja momenta otpornosti temeljne stope, u odnosu na debljinu podložne pločevine, prikazan je u tablici i na dijagramu (slika 20).

Debljina podložne pločevine (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Računski moment nosivosti temeljne stope Mj,Rd (kNm) 44,01 48,17 52,40 56,70 61,05 65,47 69,95 74,50 76,85 76,85 76,85 76,85 76,85

24

Poslijediplomski specijalistički studij: ''Projektiranje u čeliku podržano kompjutorom'' Računski moment nosivosti temeljne stope stupa (kNm)

računski moment nosivosti (kNm)

90 80 70 60 52,4 48,17 44,01

50 40

56,7

74,5 76,8576,8576,8576,8576,85 69,95 65,47 61,05 Skup1

30 20 10 0 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

debljina podložne pločevine (mm )

Slika 20 1. Slučaj - marka betona konstantna (C 16/20)

2. slučaj Uzima se u obzir 9 različitih marki betona, a debljina podložne pločevine je konstantna (t=10 mm). Odnos povećanja momenta otpornosti temeljne stope, u odnosu na marku betona temelja, prikazan je u tablici i na dijagramu (slika 21).

Marka betona C 12 C 15 C 20 C 25 C 30 C 35 C 40 C 45 C 50

Računski moment nosivosti temeljne stope Mj,Rd (kNm) 45,32 52,40 58,82 66,18 73,01 76,85 76,85 76,85 76,85

25

Poslijediplomski specijalistički studij: ''Projektiranje u čeliku podržano kompjutorom'' Računski moment nosivosti temeljne stope stupa (M j,Rd)

Računski moment nosivosti (kNm)

90,00 80,00 73,01

70,00

66,18

60,00 50,00 40,00

76,85 76,85 76,85 76,85

58,82 52,40 45,32

Skup1

30,00 20,00 10,00 0,00 C 12

C 16

C 20

C 25

C 30

C 35

C 40

C 45

C 50

m arka betona

Slika 21 2. slučaj - debljina podložne pločevine konstantna (t=10 mm)

ZAKLJUČAK

Nakon provedenih parametarskih analiza, vidljivo je da kod oba slučaja moment optornosti temeljne stope stupa (Mj,Rd) raste dok ne postigne vrijednost 76,85 kNm. Kod te vrijednosti je nosivost pojasnice i rebra stupa na tlačno opterećenje manja od tlačne otpornosti betona, te su zato nakon te vrijednosti dijagrami horizontalni. U slučajevima kad treba osigurati određeni računski moment nosivosti temeljne stope, racionalnije je postizanje momenta otpornosti povećanjem debljine podložne pločevine nego povećanjem marke betona.

26


POPIS LITERATURE

1. Androić, Boris; Dujmović, Darko; Džeba, Ivica : Metalne konstrukcije 1 IA Projektiranje, Zagreb, 1994.; 355-360 2. Androić, Boris; Dujmović, Darko; Džeba, Ivica : Metalne konstrukcije 3 IA Projektiranje, Zagreb, 1998.; 136 3. Eurocode 2: Design of concrete structures- Part 1-1:General rules an rules for buildings (EN 1992-1-1) 4. Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-8: Design of joints (EN 1993-1-8) e

27

Proračun temeljne stope stupa - EC 3

Recommend Documents