1.) FUKNKCIJE OBJEKTA VISOKOGRADNJE* Osnov projktovanja ini projektni zadatak kojeg po pravilu priprema investitor ili konsultant konsultant kojeg ovaj angauje. Proj. zad. treba da bude zbir potreba koje slede iz funkcije objekta, objekta, a ne zbir elja investitora. Osnovu proj. zad. treba da ini tehnoloki elaborat u kojem je detaljno reen proces rada, oprema, radna mesta, transport i ostala infrastruktura. Tek iz ovih parametara sledi dispozicija objekta sa dimenzijama, materijalima i optereenjem. optereenjem. Da bi se izbegle povratne intrvencije intrvencije u izvoenju o bjekta prethode: pripremni radovi, izrada idejnih idejnih reenja, izrada izrada gl. projekta, i razrada razrada detalja izvoenja. Pripremni radovi podrazumevaju prikupljanje podataka o lokaciji i za svaku mikrolokaciju podataka o tlu, podzemnim vodama, snegu, seizmici, saobraaju i energetskoj infrastrukturi infrastrukturi (javni, interni transport, kapacitet vodovodne mree, gasovod, vrelovod), ceni instalacija, ceni pripreme lokacije (ruenje, izmetanje, ceni opremanja lokacije, zelene povrine, zajednika infrastruktura, socijalni sadraj) i ceni uklanjana objekta kad se nae van funkcije. Proj. zad. dopunjavamo i rezultatima pripremnih radova i time dajemo elemente za pripremu vie idejnih reenja koja sadre lokaciju, dispoziciju tip konstrukcije i osnovne materijale. Ova idejna reenja se uporeuju na osnovu fizibiliti studije (studija mogunosti i ne mogunosti), kako bi se eliminisala evidentno ne prihvatljiva prihvatljiva reenja. Prihvaenja idejna reenja s u dalje osnov za izradu idejnih projekata koja treba da su obraena tako da je mogue vriti njihovu tehniku i ekonomsku komparaciju po jasno zadatim pravilimia. Idejne projekte treba praviti na osnovu javnog konkursa. Usvojeno idejno reenje se dalje razrauje na nivou gl. projekta sa svim detaljima. Dalje sledi izvoaki projekat u kom izabrani izvoa prilagoava gl. projekat svojoj tehnologiji izvoenja i razrauje sve detalje ukljuujui i samu montau. Tokom izvoenja radova mora se sukscesivno formirati projekat izvedenog stanja, stanja, koji je u stvari izvoaki projekat u koji su unesene sve izmene izvrene tokom izvoenja. Ovaj projekat je osnovni za dokumentaciju exploatacije objekta i za stvaranje baze podataka na odnovu kojih se objekat odrava. Osnovna filozofia graenja na zapadu je duga priprema, brzo izvoenje i solidno odravanje objekta.
2.) INDUSTRIJSKE HALE I SKLADITA To su objekti velikih zapremina koje treba pokriti i zatvoriti, pa je najisplativije projektovati met. konstr. sa pokrivaima i oblogama. oblogama. Radi se za objekte kod kojih je izraeno statiko i dinamiko opt. Ovi objekti su lako demontani, demontani, to je bitno jer u velikom sluaju ne vredi vriti rekonstrukciju nakon zastarevanja tehnologije i uveenja nove. nove. U elektronskoj industriji proces zastarivanje je 5 god., u metalopreraivakoj 10god, rafinerijama 15god., a u tekoj industriji 20god. nakon ega se objekti uklanjaju da bi se stvorio prostor za novi objekat. Za ind. hale i skladita neophodno je definisati opremu za njihovu funkciju (maine, kranovi za transport). Jo jedna prednost ovakvih objekata je mala sopstvena teina, to direktno smanjuje seizmike uticaje. uticaje. Kod hala je obino merodavno optereenje vetrom, vetrom, a ne o d zemljotresa. zemljotresa. Mora se poznavati tehnologija koja se odvija u objektu. Ako je hala 20x20m ne treba stavljati ukruenja, ukruenja, a ako je 80x20m treba staviti poprena ukruenja. Za hladnjau se moe projektovati laka konstrukcija sa izolacijom i instalacijama, postavi se dvozglobni reetkasti luk izvan objekta i privrsti se na jednom mestu za krov, tako da reetka dri laku konstrukciju. To izbueno mesto treba dobro izolovati termiki, i na taj nain reava se problem odravanja niskih temperatura u hladnjai. U halama se interni transport odvija pomou portalne dizalice. dizalice. One imaju svoj pokretni most sa elektronskim elektronskim mehanizmom, na koji se prenosi optereenje pri dizanju. Most se oslanja na ine po kojima se kree, kranske nosae izmeu stubova i konano na stubove i temelje.
3.) STAMBENE I JAVNE ZGRADE Za konstruktivni sistem viskokih stambenih i javnih o bjekata biramo elinu noseu konst rukciju rukciju (stubovi i glavne rigle), dok mouspratne konstrukcije formiramo kao spregnute. spregnute. Preko elinih rigli postavljamo eline profilisane limove sa nazubljenjima koji istovremeno predstavljaju i oplatu i armaturu stropne ploe, dok se sama ploa betonira pumpoma za beton sa velikim dometom transporta betona. betona. Umesto spregnutih ploa mogu se koristiti i prefabrikovane ploe koje se pomou modanika naknadno spreu sa elinim delom kostrukcije. Zbog velike visine objekata vrlo su vani uticaji vetra i seizmike, reenje vertikalnog transporta i poara. poara. Prednost ovih konstruktivnih sistema je: paralelno izvoenje sa izradom temelja objekta, elina konstr. se radioniki izradi, a potom montira. Brza izrada meuspratne konstrukcije omoguava da grube graevinske radove zavravamo ve sredinom sezone, odnosno ceo objekat se zavrava za 1 sezonu. Treba imati to manje skela i oplata koji kotaju a na ovaj nain vrimo racionalizaciju jer trajno koristimo lim i izbegavamo el. koje emo posle baciti.
Svaki visoki objekat neminovno ima znaajan procenat trokova graenja i eksploatacije koji sledi iz njegove visine. Po studijama, orijentaciono uee 30-ospratne zgrade je 10% temelji, 20% nosea el. konstr., 8% m. k., 10% zidovi i stepenita, 12% izolacija i zatita, 40% saobraajnice i pogonske instalacije (liftovi, energetika, kondicioniranje vazduha, protiv poarni sistem). Odluka Odluka o gradnji viespratnih viespratnih objekata je ozbiljna ozbiljna jer je skuplja oprema za njegovo funkcionisanje nego izgradnja same
1
konstrukcije. Visoki objekti su nuno zlo i grade se na mestima gde je zemljite skuplje (u centru grada) pa je isplativo graditi 50-60 spratova. U kategoriji objekata eline visokogradnje osim stambenih i javnih objekata spadaju i tornjevi, radio odailjai, stubovi mobilne telefonije.
4.) OPTEREENJA U VISOKOGRADNJI* Opt. koja deluju na hale i zgrade mogu se svrstati u 3 osnovne gru pe: 1. Osnovna stalna opt. (sopstvena teina), korisna (dizalica, ljudska navala, vozila), sneg i druga optereenja stalnog karaktera. 2. Dopunska dejstvo vetra, sile bonog udara i koenja dizalice, temperaturni uticaji i dr. sile privremenog karaktera. 3. Izuzetna seizmiki uticaji, neravnomerno sleganje oslonaca, udari vozila u noseu konstrukciju. SLUAJEVI OPTEREENJA: 1. I sluaj = osnovna opt. sa koef. sigurnosti 1,5 2. II sluaj = osnovna + dopunska opt. sa koef. sigurnosti 1,33 3. III sluaj = osnovna + dopunska + izuzetna opt. sa koef sigurnosti 1,2 Koef. sig. se razlikuje za ove grupe pa j e bitno definisati sva mogua opt. i svako svrstati u 1 o d ove 3 kategorije, pri em u treba voditi rauna i o stepenu uestalosti pojedinih vrsta opt. Merodavni uticaji od sopstvenog opt. (p) (sopst. te. konstr. i te. stalnih instalacija, ograda, podova) moraju da budu manji od merodavnog uticaja korisnog opt (g), da bi konstrukcija bila dobro isprojektovana. Stalno opt. se sastoji iz sopstvene teine nosee konstr. (ronjae, gl . nosai, spregovi, kranske staze, meuspratne konstr., fasadne rigle, stubovi) i teine ostalih nosivih i nenosivih el. konstrukcije (krovni pokriva, fasada obloga, pod, plafon, pregradni zidovi). Sopstvena teina el. se odreuje tako to se zapremina el. pomnoi sa zap. masom ili se podaci uzimaju iz kataloga proizvoaa. Korisno opt. se sastoji od sadraja unutar objekta ili na njemu, tj. teine ljudi, nametaja, pokretnih pregrada, knjiga, mainske opreme, automobila, i sva druga povremena opt. koja deluju na konstr. a nisu svrstana u stalno opt. Ne mogu se predvideti svi mogui poloaji pokretnog opt. pa su vrednosti opt. dati tabelarno u propisima za razliite namene konstrukcija ili delove konstrukcija (vrednosti su dobijene ispitivanjem i iskustvom). Optereenje snegom tj. njegov intenzitet zavisi od regiona, nagiba krovne ravni i konfiguracije krova. Kod ravnih ili do 20° 2 nagnutih krovova uzima se s=0,75 kN/m povrine osnove krova, a za vee nagibe se mora smanjiti, za nagib vei od 60° s=0. Sneg na krovu treba uzeti kao jednakopodeljeno opt. koje moe opteretiti itav raspon, pola raspona ili pola raspona sa punim intenzitetom optereenja a drugu polovinu sa jednom polovinom, pri emu je merodavna ona ema opt. koja daje vee uticaje.
Optereenje vetrom kljuni parametaj je brzina vetra do koje se dolazi statistikom obradom podataka. U naim propisima taj podatak nije pouzdan pa se za objekte kod kojih je dominantan uticaj vetra mora obezbediti pouzdan podatak (V M,50,10). Na dejstvo vetra jo utie i visina objekta, lokacija, oblik zgrade, tekstura fasade, poloaj susednih objekata, konfiguracija terena i dinaminost konstrukcije (oekivano reagovanje konstr. na dinamiko delovanje vetra). Statiki uticaj vetra se mnoi sa koeficijentom dinaminosti, pa se za nepoznate dinamike karakteristike konstr. i velike brzine vetra dobija jako veliki ukupni 2 intenzitet vetra (i preko 5 kN/m ). Kod takvih konstrukcija radi se modelsko ispitivanje u aerodinamikim tunelima da bi se utvrdilo realno opt. na osnovu odgovora konstrukcije, da konstr. ne bi bila neracionalno projektovana. U naim propisima je precenjena vrednost podpritiska kod objekata sa malim otvorima, to je najei sluaj kod hala. Ako dobijemo podpritisak vei od nadpritiska vetra bitno se menja raspored uticaja kod glavnih nosaa. U kombinaciji sopstvena te. + vetar sa izraenim podpritiskom moe se desiti da se ne dobije zatezanje u donjem pojasu grede a u gor njem pritisak. To je nepovoljna situacija jer je lako spreiti gubitak stabilnosti gornjeg pojasa zbog postojanja pokrova i ronjaa, a teko je spreiti gubitak stablnosti donjeg pojasa koji je slobodan u prostoru. 3
gustina vazduha u kg/m (zavisi od nadmorske visine objekta lokacije)
V M,50,10 osnovna brzina vetra u m/s, na visini 10m, povratnog perioda 50 god. kt faktor vremenskog osrednjavanja osnovne brzine vetra kT faktor povratnog perioda osnovne brzine vetra Sz faktor topografije terena Kz faktor ekspozicije uvodi hrapavost terena G z dinamiki koeficijent
2
C koeficijent sile ili pritiska 2 A efektivna povrina u m 2 Po starim propisima opt. vetrom je 0,45 1,25 kN/m . Optereenje dizalicama. Projektant usvaja dispoziciju hale na osnovu standardizovanih podataka(nosivost dizalice, eljeni raspon, visina dizanja, broj radnih opreacija, brzina kretanja i dizanja) o mostnim ili viseim dizalicama (koristei katalog proizvoaa). Za proraun opt. od krana za pokretno opt. od dizalice uvodi se uticaj uestalosti promene opt. i udara prilikom rada dizalice. Pritisak tokova dizalice treba pomnoiti sa koef. udara f koji zavisi od vrste dizalice (f = 1,00 1,60). Za proraun stalnog opt. propisuje se koef. izravnavanja y = 1,10 1,30. Za proraun kranske staze (nosaa dizalice) i glavnih nosaa koji ih nose, uzimaju se u obzir sledea optereenja od mostnih dizalica: Vertikalno opt. od tokova dizalice Pt max i P t min y
y
y
Horizontalna optereenja, poprena na kransku stazu (javljaju se usled polaska i koenja kolica make, kosog podizanja tereta i nepravilnosti staze). Intenzitet horizontalnog opt. H bu (boni udari) uzimaju se 1/10 maximalnih tereta vertikalnog pritiska tokova
Horizontalna opt. u pravcu kranske staze (javljaju se usled polaska i koenja mosta dizalice, kosog podizanja tereta i udara dizalice u odbojnik na kraju kranske staze). Intenzitet H k (sile koenja) iznosi 1/7 maximalnih vert. pritisaka tokova koji koe (pogonski tokovi)
Seizmiki uticaji* zavise od kategorije objekta i znaaja, a proraun se moe vriti na 3 naina: Tanom dinamikom analizom sistema, Kvazi spektralna analiza sistema ili Kvazi statika analiza zasnovana na o dreivanju dinamike sile S=k0 *ks*k p*k d*G. Ove sile se u vidu kontinualnih ili koncentrisanih masa apaliciraju na sistem i vri se proraun presenih sila i dimenzionisanje. k0 koef. kategorije objekta (za I=1,50; za II=1,0; za III=0,75; a za IV se ne uzima) ks koef. seizminosti (za VII=0,025; za VIII=0,05; za IX=0,100 po merkalijevoj skali) kp koef. koji zavisi od duktilnosti sposobnosti konstr. da izdri odreeni nivo deformacije kd koef. dinaminosti tla koji je vei za bolji materijal Seizmike sile su izazvane kretanjem tla na kome je objejkat fundiran a deluju u teitu meuspratne konstrukcije, pomou krutosti meuspratne konstr. se prenosi na vertikalne el. (okvire, spregove, zidove), a dalje na temelje. Nosei sistem zgrade se moe prikazati kao sistem koncentrisanih masa, pri emu svaka meuspratna konstr. odgovara jednoj konc. masi m, a vertikalni el. koji primaju ove konc. sile odgovaraju opruzi jednog oscilovanja. Ako su ovi vertikalni el. postavljeni nesimetrino u osnovi, javlja se torzija (uvrtanje zgrade). Princip seizmikog graenja: 1. Formirati to manje mase i izbei nepovoljan raspored masa (npr. tehniku etau koja sadri opremu velike teine bi trebalo smestiti u podrum a ne na zadnji sprat) 2. Usvojiti to pravilniju osnovu konstrukcije i izbegavati nepoklapanje centra mase i centra krutosti 3. Izbegavati promene u konstrukcijskom sistemu, npr. formiranje mekih spratova 4. Konstrukcija ne sme biti suvie kruta treba obezbediti solidan nivo njene duktilnosti Danas se izmeu tla koje distribuira seizmiku silu i temeljne konstrukcije objekta postavljaju vibroizolatori koji absorbuju najvei deo kinetike energije talasa i time ne doputaju ulazak te energije u konstrukcijski sistem, a time i razvoj pomeranja sistema. Temperaturna promen a razlika u temp. izaziva nepovoljan uticaj u krutim konstr. pa se kod n as definie T=60 C (od -30 do +30 ). Po starim propisima, svaki elini objekat se mora dilatirati ako je dui od 60m, to je relativno, a zavisi od deformabilnosti i dispozicije konstruzkcije. Zato se radi proraun na prostornom modelu i utvrdi se da li konsr. moe da primi ovaj dodatni uticaj. Mogua teta prouzrokovana temp. promenama spreava se primenom fleksibilnog materijala ili pokretnih spojeva. Uticaj pritiska tla i vode tlo je obino zasieno vodom i izaziva hidrostatiki pritisak, tako da moe da potopi konstrukciju. Podzemni deo konstr. je izloen opt. bono g pritiska zemljita i silom uzgona ako se nalazi ispod NPV-a. °
°
°
3
Uticaj eksplozije eksplozije mogu poticati od plinske instalacije i cevovoda, od raznih projektila i bombi, od ludakih ideja. Uticaj montanih optereenja nije dovoljno proraunati samo konana exploataciona stanja objekta, nego i stanja u kojima se pojedini el., sklopovi ili delovi konstr. mogu nai pri utovaru, transportu, montai.Tretiraju se kao izuzetna opt. ali se ne smeju zanemariti. Analiza se mora proveriti sa aspekta vrstoe, upotrebljivosti i stabilnosti.
5.) KONSTRUKTIVNO OBLIKOVANJE I PRORAUN Pod konstruktivnim oblikovanjem podrazumeva se osmiljavanje oblika el. i dispozicije konstrukcijskih celina i obino se odvija u dva nivoa. Sem samog prorauna (raunski model, merodavno opt, odreivanje uticaja i dimenzionisanje prema krit. nosivosti, upotrebljivosti i stabilnosti) moramo uraditi i konstruktivno oblikovanje el., veza i nastavaka. Nakon to proraunom dobijemo podatak o dimenzijama el., i o dispoziciji, moramo pre izrade grafike dokumentacije reiti sve detalje vezane za izradu el. i njihovo meusobno povezivanje u radionici, nain transporta i montau. Sem analitikih podataka moramo imati jasnu viziju kako sve to zajedno napraviti. Ovo mora biti upotpunjeno i saznanjima ta imamo na raspolaganju na tritu materijala, spojnih sredstava i ta izvoai mogu objektivno da izvedu.
6.) KROVNI POKRIVAI I OBLOGE Imaju osnovnu ulogu pokrivanja i zatvaranja objekta, koji su obino velikih zapremina. Pokrivai i obloge moraju da obezbede zatitu od atmosferskih uticaja, termiku, izolaciju od buke... Moraju biti vodonepropusni, postojani i otporni prema atmosferskim uticajima, nesagorivi, laki i dobri toplotni izolatori. Kao pokrov mogu se koristiti: 1. Keramiki proizvodi (crep, ploice). 2. Stakleni proizvodi (armirano staklo, prizme). 3. Bitumenski proizvodi (izolacione trake na daanim ili drugim podlogama). 4. Azbestcementni mate rijali (ravni ili talasasti salonit). Prave se od meavine azbestnih vlakana i cementa, otporne su na klimatske i atmosferske uticaje i na koroziju, a postojane su na temperaturama do 300 °C, nesagorive su i male zapreminske teine. Kod nas su ve dugo u upotrebi talasaste salonit ploe koje se privruju na letve od drveta ili elika pomou kukastih zavrtnjeva, pri emu se rupa obavezno bui na talasu a ne na uvali (da moe da iscuri samo ona voda to padne kod rupe a ostala se sliva u uvalu). Ispod glave zavrtnja se obavezno stavlja gumena ili plastina zaptivka da bi se spreio prodor vode. Nastavljanje se vri preklapanjem poduno ili popreno, a duina preklopa zavisi od nagiba krova. Azbest je tetan po zdravlje pa se vie ne rade zidovi od ravnih azbestcementnih ploa. Ravni salonit nema dovoljnu nosivost, kao talasasti, pa se mora privrstiti preko daane ploe. 5. Gas betonski materijali (siporeks). Prave se od kvarcnog peska, vode i cementa, vrlo je porozan materijal, lak (4 puta laksi od AB), nezapaljiv, podnosi temperature do 650 °C bez promene oblika, lako se obrauje testerom. Preko ovih ploa se mora postaviti hidroizolacija jer kad pokisnu, zbog velike poroznosti zapreminska masa se uveava. Pre hidroizolacije se mora izvesti izravnavajui sloj od sitnozrnog betona d=3cm, to znatno poveava teinu. Zavisno od raspona, ploe su debljine 10-25cm a armatura im je zatiena od hemijskih aktivnosti gas betona. Ploe se ne smeju skraivati jer je gl. armatura sidrena na krajevima za poprenu. Veza sa ronjaama se ostvaruje pomou elinih ploica d=5mm koje su zavarene za gornji pojas ronjae na svakih 1200mm Kroz otvor na ploici provlai se ipka armature 6mm i zatim se spojevi zalivaju cementnim malterom. Sa gornje strane postavlja se hidroizolacija ili neki drugi pokrovni materijal (lim, salonit). 6. Drvo cementni materijali (durisol) se proizvode presovanjem meavine vlakana drveta i cementne emulzije. Imaju malu zap. teinu i bolja termika svojstva nego siporeks ploe, lako se obrauje testerom. Ploe su armirane, pa nosivost zavisi od debljine ploe i koliine armature. Preko njih se postavlja hidroizolacija. Profilisani limovi (elini ili aluminijumski jednostruki ili sendvi p aneli). Danas su najrasprostranjeniji. Profilisanjem se 7. od ravnog lima male fleksione krutosti napravi lim vee nosivosti. Koristi se elini pocinkovani lim i aluminijumski profilisani lim debljine 0,5-1,2mm. Prednosti: velika otpornost na uticaj klime, gasova, zagaenja, otpornost na meh. oteenja, brza montaa i mogua demontaa, nije potrebna oplata ni rogovi. Sendvi paneli se formiraju od gornjeg dublje profilisanog lima (nosivi lim) i donjeg plie profilisanog lima koji zatvara termoizolaciju. Kao termoizolacija se koristi poliuretanska masa koja ekspandira u prostoru izmeu limova, zauzima prostor izmeu limova i istovremeno dri limove na traenom rastojanju. Ove mase su izuzetno zapaljive pa se treba koristiti mineralna vuna koja nije dovoljno kruta ak ni kad je presovana i ne dri profile na potrebnom rastojanju. Zbog toga s e moraju ubaciti distanceri, Z profili. U direktnom kontaktu Al i elika razvija se elektrolitska korozija pa se na mestima slaganja Al profila na elinu konstr. moraju postaviti plastini ili gumeni podmetai. . Ravni limovi (elini, aluminijumski, bakarni). Izbor materijala za pokrivanje zavisi od cene mat., njegove teine, postojanosti, sigurnosti od poara, otpornosti na hemijske gasove i kiseline, potrebnog nagiba krova... Cena obloga i pokrova sa sekundarnim el. za njhovo vezivanje moe biti vea i od cene osnovne konstrukcije pa se mora odabrati adekvatno vreme i prostor kod projektovanja ovih krovnih konstrukcijskih el.
7.)
RONJAE I NOSAI OBLOGE*
Ronjae su konstruktivni el. koji pridravaju pokrov, u slemenu se zovu slemenjae, a na krajevima venanice, a izmeu meuronjae. Ronjae primaju i prenose opt. sa krovne povrine na gl. nosae i fiksiraju take gornjeg pojasa gl. nosaa za sluaj izvijanja. One lee u krovnoj ravni i paralelne su sa podunom osom hale. Ronjae mogu da se izostave ako se koristi kruti
4
krovni pokriva: siporeks, durisol ili profilisani lim. Ako je gl. nosa reetkast onda se ronjae postavljaju u vorovima da bi se izbeglo lokalno savijanje gornjeg pojasa reetke od reakcija ronjaa. Ronjae mogu biti upravne na ravan krova (ro. od punog profila), ili vertikalne (reetkaste ili <> ro.) Na sleme se postavljaju obino 2 ronjae. Pop. preseci ro. mogu biti valjani I i U profili, kutijasti profili. Reetkaste i R ro. sa isp unom od okruglog elika se rade sa pojasevima U i T profila, odnosno od ugaonika, a ispuna od ugaonika okruglog i spljotenog elika.
Optereenje ronjaa deluje u dve ravni: sopst. teina, sneg i sluajno opt radnikom deluje vertikalno, a vetar deluje upravno na krovnu ravan, pa je ronjaa napregnuta kosim savijanjem. Otporni mom. I i U profila oko jedne ose je mnogo manji pa se koriste zatege na polovini ili treini raspona da bi se zadovoljio komponentalni napon oko slabije ose. Pomou zatege prostu gredu pretvaramo u kontinualni nosa na elastnim osloncima i znatno smanjimo razmak oslonaca. Ako je krov simetrian onda ne prekidamo zategu i pojaamo sleme da bi te dve komponente bile uravnoteene. Ronjaa se vezuje na gl. nosa na delu rebra sa 2 zavrtnja na vertikalni lim, koji je preko rebra zavaren za gl. nosa. Kada centar savijanja i centar smicanja nisu u istoj taki javalja se torzija, pa je dobro da se vert. lim oblikuje kao na slici.
8.) KRANSKE STAZE NOSAI* Kranske staze nosai se postavljaju ispod ina i slue kao nosea konstrkcija po kojoj se kree dizalica.Preko njih se prenose uticaji sa portalskih dizalica na stubove. Njihova dispozicija i reenje oslanjanja zavisi od poprenog preseka stubova. Oslanjanje moe biti direktno preko stubova kod reetkastog gl. nosaa (bolje) ili indirektno preko kratkih konzola kod okvirnih punozidnih stubova, gde se javlja znaajan ekscentricitet u odnosu na osu st uba. Kod reetkastih nosaa treba da vertikalna osa kranskog nosaa bude to blia bar jednom pojasu reetkastih stubova da bi ekscentricitet bio to manji. Kod velikih raspona stubova moe se oslanjanje vriti i preko ispusta iz krovne reetke. Oslanjanje se vri preko tangencijalnog leita, ili preko isputene eone ploe koja dodatno vertikalno ukruuje oslonac ili preko gumenih neoprenskih leita koja smanjuju buku. Veza kranske staze i konzole, odnosno leine ploe na stubu se dodatno osigurava vijcima. Najee su kranske staze sistema proste grede jer je izrada najbra i najjeftiniji su, a moe biti i kontinualni nosa ili g erberov sa zglobovima. Pop. presek je najee pun (valjani ili zavareni) I profil jer podnosi veliko opt., a izrada je jednostavna, a mogu biti i sanduastog ili reetkastog za vee raspone i nosivosti dizalica. Kod reetkastih nosaa moraju se postaviti i sekundarni nosai koji prenose opt. tokova u vorove gl. reetke. Izbor pop. preseka zavisi od veliine opt. za dizalice, raspona i stat. sistema.
Kranske staze su optereene dinamiki pa treba obavezno uzeti u obzir i zamor materijala. Optereenja su: osnovna(sopst. te. konstrukcije i vert. pritisci tokova dizalice pomnoeni sa dinamikim koeficijentima), dopunska opt. (boni udar, sile koenja bez dinamikih koeficijenata), izuzetna opt. (seizmike sile, udari dizalice u odbojnik). Dimenzionisanje se mora izvriti na: 1. Kriterijum vrstoe (naponi u karateristinim presecima) 2. Kriterijum upotrebljivosti (vert. ugibi i horiz. pomeranja u nivou ina doputena granica je : L/700 L/1000) 3. Kriterijum stabilnosti (lokalna stabilnost vertikalnog lima, stabilnost pritisnutog pojasa i bona stabilnost celog preseka) Obino je merodavan kriterijum upotrebljivosti jer je doputena granica deformacije otra, jer ako se dopusti veliki ugib moe se desiti da dizalica nema dovolnu snagu motora da izvue optereen kran iz uvale kranskog nosaa. Ako se toak kree po zakrivljenoj ini javlja se boni udar koji se prenosi na vrh ine. Mora se obezbediti i tano osovinsko rastojanje ina u toku eksploatacije, to se moe ugroziti bonom deformacijom stubova, sleganjem, uestalim udarima tokova o ine. Konzolni stubovi pa i kranski nosa rotiraju pa se menja osovinsko rastojanje. Problem se reava zatvaranjem statikog sistema od 2 konzole sa postavljanjem rigle, ime se deformacije viestruko smanjuju.
5
Zbog racionalnosti pop. presek se menja tako to se zadrava ista dimenzija rebra a menja se irina pojasnih lamela da bi se ostvario kontinualni kontakt ine sa gornjom noicom kranske staze. Mesto promene pop. preseka se odreuje pomou pokrivanja envelope momenata savijanja. Da bi se izbegao krti lom vara ukruenja i zategnute noice zbog dinamikog optereenja konstrukcije, postavlja se pas ploica koja nije zavarena za donju noicu nego je postavljena 5mm od nje.
9.) KRANSKE INE* Da bi dizalica pravilno fuknkcionisala, ine moraju da budu na projektovanom rastojanju sa tolerantnim granicama i u toku eksploatacije. Kranske ine primaju neposredno opt. od tokova dizalice, koji su izraeni od elika ili livenog gvoa. Postoje tokovi sa vencima i bez venaca sa voicama horizontalnim valjcima. Zavisno od nosivosti krana i vrste tokova na njima koriste se razliiti pop. preseci: kvadratni npr. 40x40mm , pravougaoni (za male kranove, a gornja ivica im moe biti zaobljena ili oborena), tramvajske, standardne ine. Veza kranske ine za gornji pojas kranske staze treba da bude istovremeno dovoljno kruta, duktilna ali ne previe i mo ra da ima dovoljnu nosivost da prenese opt. sa ine na kranski nosa. Moe biti kontinualna pomou zavarivanja, zavrtnjeva i zakivaka ranije, a najbolje je pomou kukastih zavrtnjeva koji se naizmenino obostrano ugrauju na razmaku 600mm (pritezanjem matice se ina dovodi u projektovani poloaj) ili pomou patentiranih klema (noica ine je stegnuta pomou neoprenskih oslonaca, a izmeu ine i noice je postavljen elastini oslonac od armirane gume, ime je postignuta dobra zvuna izolacija i raspodela opt.). Kod veze ine sa betonskim grednim nosaem koriste se hilitijevi zavrtnjevi sa elastinim kuitem sa ugraenom oprugom. Montani nastavci ina se zavaruju ili se oblikuju sa kosinom 45 °, a ne smeju da se poklapaju sa mo nt. nastavcima kranskih staza.
10.) ODBOJNICI* Postaljaju se na kraju kranskih nosaa da bi se ograniilo kretanje krana. Pri stat. analizi mora se uzeti u obzir i sluajnu udar dizalice u odbojnik, to spada u izuzetno opt. i uzima se sa manjim koef. sigurnosti. Pre su se uglavnom koristili drveni odbojnici, gde su se dobijali veliki uticaji od udara. Da bi se s manjila kinetika energija ugrauju se klinovi sa nagibom 1: 4 do 1:6, za ublaavanje udara. Odbojnici moraju da ukoe dizalicu i ublae udar sabijanjem odbojnika tj. prihvatanjem energije a povratno odbijanje treba da bude to manje. Postoje gumeni odbojnici (a), elijasti (b) i hidrauliki sa oprugom i klipom (c). Prema principu rada post oje elastini, priguni i elasto-priguni odbojnici.
11.) MONOREJ STAZE - NOSAI JEDNOINSKIH DIZALICA Koristi se za hale u kojima su potrebne dizalice male nosivosti na razliitim mestima u hali. Na gl. nosae krova se kai nosa po ijem donjem pojasu se kree maka. Donji pojas tog nosaa je napregnut na globalno savijanje i lokalno savijanje od tokova, koji su na malom rastojanju pa se uzima kao jedna ko nc. sila. Nosai monoreja su stat. sistem proste grede oslonjene ne krovne nosae. Pop. presek je najee normalni valjani I profil. Pro proraunu uzima se optereenje: jednakopodeljeno od sopstvene teine staze, konc. opt. od make i tereta, horiz. opt. od bonog udara i opt. u pravcu nosaa od koenja dizalice.Donja noica monorej staze se mora proveriti i na lokalno savijanje od pritiska toka. Veza monorej stae za krovni nosa moe da se ostvari primenom obinih zavrtnjeva (male sile) ili visokovrednih, ili zavariva njem pomou podunog reetkastog nosaa u ijem sastvu je i monorej staza.
6
12.) UKRUENJA Osnovna uloga postavljanja ukruenja i spregova je da obezbede stalan oblik konstrukcije u toku graenja i ekploatacije, da obezbede stabilnost pritisnutih el. konstr., da prime i prenesu sva horiz. opt. (vetar, sile bonih udara, koenja i seizmike sile). To su el. sistema koji se uvode da bi sistem uinili stabilnim u svim ravnima. Elementi koji se stabilizuju su ukrueni stubovi, u jednoj ili u dve ravni, spregovi, okviri, portalna ukruenja, kruta jezgra, zidna platna i el. za pokrivanje i oblaganje hala. Poetnu analizu sprovodimo na prostornom sistemu modelu u kojem prvo obuhvatimo samo osnovne konstrukcijske el. (gl. nosa, stubovi). Na taj sistem apliciramo sva mogua realna optereenja u prostoru. Utvrujemo karakter i veliinu pomeranja pojedinih taaka sistema i proveravamo da li su doputenim granicama u smislu prostorne stabilnosti, upotrebljivosti, vrstoe i trajnosti. Ako to nije sluaj konstr. se mora ukrutiti, pri emu se menjaju konturni uslovi i krutosti pojedinih el. (gl. okvir ukljetimo i poveamo dimenzije). U proraun uvodimo i el. spregova. Cilj stabilizacije je da se iskoriste nosei el. hale i da se napravi dobar izbor sistema za ukruenje, kako bi se za to krae vreme izvrila montaa. Prit tome se potuje princip o najkraem putu prenoenja opt. Na izbor sistema za stabilizaciju utie i poloaj vrata i prozora u zidovima, broj i poloaj dilatacionih spojnica, nain montae...
13.) SPREGOVI Osnovna uloga postavljanja ukruenja i spregova je da obezbede stalan oblik konstrukcije u toku graenja i eksploatacije, da obezbede stabilnost pritisnutih el. konstrukcije, da prime i prenesu sva horiz. opt. (vetar, sile bonih udara, koenja i seizmike sile). To su elementi sistema koji se uvode da bi sistem uinili stabilnim u svim ravnima. KROVNI SPREGOVI Popreni krovni spreg dijagonalama povezuje gornje pojaseve susednih gl. nosaa sa ronjaama koje na njima lee. Tako formiraju reetkast nosa sa paralelnim pojasevima u krovnoj ravni. Ovi spregovi su obavezni.Ako je rastojanje gl. nosaa vee od 6m ubacuje se pomoni pojas. Funkcije ovog sprega su: 1. Prostorno povezuje susedne gl. nosae i time omoguava prihvatanje sila upravnih na ravan gl. nosaa 2. Smanjuje duinu izvijanja prit. pojasnih tapova izvan ravni gl. nosaa 3. Omoguava pravilan geomt rijski oblik i laku montau nos ee kontrukcije 4. Prima deo sile vetra na kalkanski zid Spreg mora da bude oslonjen na krajevima na fiksne take koje su nepomerljive u podunom pravcu krova. Postavljaju se uz sam kalkanski zid da prihvate opt. vetrom koje se preko fasadnih stubova u kalkanskom zidu prenosi na ovaj spreg.Duina izvijanja prit. pojasa gl . nosaa zavisi od vrste pop. krovnog sprega. Poduni krovni spregovi koriste se kada u podunim zidovima hale postoje fasadni stubovi (meustubovi), koji se gornjim krajem oslanjaju na ovaj spreg. Poto su mrusobno opt. dejstvom vetra na poduni zid, to je pod. kr. spreg stubova. opt. reakcijama fasadnih stubova. Sistem je proste grede a oslonci su mu gl. stubovi ili gl. nosai hale. Formira se od venanice i prve meurnjae uz dodavanje dijagonalnih tapova.Fasadni stub u podunom zidu treba da se poklapa sa vorom podunog krovnog sprega. Ovi spregovi znatno smanjuju def. gl. nosaa i poveavaju pop krutost hale. Ako u podunom zidu nema fasadnih stubova onda je ovaj spreg konstruktivni. Montani krovni spregovi obezbeuju stabilnost krovne konstr. tokom montae i povezuju sve el. krovne konstr. u jednu prostornu celinu i dri ih u projektovanom geomtr. poloaju. Ugrauju se u sredini hale ili u svakom treem ili etvrtom polju po duini hale u poprenom pravcu. tapovi montanog sprega se dimenz. tako da je vitkost 250. Vertikalni krovni spregovi poveavaju prostornu krutost hale posebno za vreme montae.U zavisnosti od raspona hale, po irini se mogu postaviti 1 ili vie vert. podunih spregova. Krovni reetkasti nosa treba da bude autostabilan (teite je ispod, a ne iznad oslonca), jer u protivnom neophodni su vert, krovni spregovi. Ovi spregovi ne nose, ali smanjuju duinu izvijanja donjeg pojasa kada se javi siue dejstvo vetra (kada je donji pojas pritisnut).
7
SPREGOVI U KALKANSKOM ZIDU Horizontalni spregovi uz kalkanski zid koriste se za hale visine vee od 8m. Na taj nain fasadni stubovi dobijaju meuoslonac koji im skrauje raspon. Ovaj spreg se ugrauje u visini gornjeg pojasa nosaa dizalice u vidu reetkastog nosaa za vee raspone ili punog nosaa manji rasponi. Ovaj spreg se oslanja na vert. spreg u podunom zidu. Moe da slui i kao peaka staza, kada se preko reetke ispune postavi rebrasti lim i zatitna ograda uz ivicu. Da bi se primili vert. opt. od sopstvene teine moraju se postaviti kosnici koji mogu biti pritisnuti ili zategnuti. Dimenzioniu se na srednju reakciju kalkanskih stubova na dejstvo vetra na kalkanski zid. Poloaj kalkanskih stubova mora da se poklapa sa vorovima reetke horizontalnog sprega uz kalkanski zid da se u tapovima reetkastog javile samo aksijalne sile. Vertikalni spreg u kalkanskom zidu se ugrauje kada se u z kalk. zid ne nalazi gl. nosa, a nekad se ugrauje i kada on postoji da bi se poveala krutost kalk. zida naroito u seizmiki aktivnom podruju. Ugrauje se sa un. strane zidne obloge, tako da se spolja ne vidi. Ovaj spreg moe biti i samo montanog karaktera, kada slui da odri pravilan geom. oblik kalk. zida u toku montae. Pojasni tapovi ovog sprega su fasadni stubovi u kalk. zidu, vertik. fasadne rigle u kalk. zidu, pa se dodaju samo dijagonalni tapovi. Ako se predvia produenje hale u budunosti onda nisu neophodni ovi spregovi jer se uz krajnji gl. nosa (koji je krut) postavlja kalk. zid. Ako se ne predvia produenje hale, onda se kalk. zid izbacuje ispred gl. vezaa za itavo polje i izvodi se posebna konstr. kalk. zida od sistema fasadnih stubova i rigli, koja nije dovoljno kruta u svojoj ravni, pa joj se dodaju dijagonale i tako formiraju vert. spregovi.
SPREG U PODUNOM ZIDU Vertikalni spreg u podunom zidu postavljaju se ili u krajnjim poljima ili u srednjem polju sa un. strane zida, pa je spolja nevidljiv. Slue za stabilizaciju nosee el. konstr. hale u podunom pravcu. Postavlja se uvek u polju gde se nalazi i pop. krovni spreg, zbog prijema reakcije pop. krovnog sprega i ostvarenja krutog polja pri montai hale. Ako se postavi u srednjem polju omoguava se slobodna dilatacija hale, a ako se postavi u krajnjim poljima to nije omogueno, ali se ostvaruje najkrai prenos sile vetra sa kalk. zida na temelje.
8
Vertikalni spreg u pod. zidu primaju i sputaju do temelja reakcije pop. krovnog sprega i horiz. sprega uz kalkanski zid usled dejstva vetra na kalk. zid. Njime se sputaju do tem enja i seizmike sile u pod. pravcu. Njime se primaju i prenose do temenja i podune sile od koenja dizalica tako da nije potreban poseban spreg za prijem sila koenja. Spreg moe biti retkast ili ree okvirnog sistema. U statikom pogledu ovaj spreg je reetkasti konzolni nosa iji su pojasevi gl. stubovi ili gl. i fasadni stubo vi.
Spreg za prijem bonih udara prima bone udare dizalice, a najee se izvodi od rebrastog lima debljine 5-8mm sa jednim pojasom od U profila ili ugaonika. Drugi pojas je gornji pojas kranske staze. Ako je razmak pojaseva sprega vei od 1m onda se sa donje strane zavari ukruenje od ugaonika, ili je ekonominije napraviti reetkasti spreg sa paralelnim pojasevima i sa isponom od dijagonala. Preko reetkaste konstr. se postavlja reviziona staza sa zatitnom ogradom. Ako je razmak gl. stubova vei od 6m, fasadni stubovi u podunom zidu se oslanjaju na spreg protiv bonong udara, koji smanjuju raspon fasadnih stubova. Ovakav spreg prima pored sila bonih udara i sile od uticaja vetra na podunom zidu.Statiki sistem ovih spregova je prosta greda ili kont. nosa, kada se mora postaviti horiz. spreg u ravni donjeg pojasa na duini negativnog momenta, da bi se skratila duina izvijanja prit. pojasa. Kod manjih razmaka gl. stubova koristi se ugaonik za spoljanji pojas, a za vee razmake mora se izvesti poseban pojas lak re. nosa. koji je paralelan kranskoj stazi i povezan je za nju sa pop. ukruenjima. Kran. staza, horiz. spreg i re. pojasni nosa i pop. ukruenja ine konstr. celinu koja daje prostornu krutost. Kran. staza i re. pojasni nosa ne smeju biti meusobno povezani jer bi dolo do uvijanja, a pop. ukruenja se zbog toga postavljaju samo kod oslonaca kr. staze. Kod visokih limenih nosaa kranskih staza, kod reetkastih kranskih staza i kod kranskih staza na otvorenom se mora ju postaviti horiz. spregovi u ravni donjeg i gornjeg pojasa. Za horiz. re. spregove u nivou gornjeg pojasa (spreg protiv bo. ud.) i u nivou donjeg pojasa koriste se re. nosai sa istim poljima.
Spregovi za koenje postavljaju se u sredini svakog dilatacionog bloka, jer su gl. stubovi ukljeteni samo u pop. pravcu, a u podunom deluju kao pendel stubovi. Spreg se dimenzionie na merodavnu silu, ili na silu koenja (1/7 pritiska tokova koji koe) ili na dejstvo udara dizalice u odbojnik. Moe biti u vidu re. konstr. ili punog okvira. Spreg za koenje moe da se postavi samostalno ili u sklopu vert. sprega u podu. zidu. Najbolje re je ako se nalazi direktno ispod kr. staze (sl. 3), a vert. spreg u podunom zidu je nezavisna konstrukcija, da se ne bi javio ekscentricitet, jer se tad gl. stubovi moraju dimenz. na dopunsku silu. Kada su spregovi za koenje povezani sa vert. spregom u pod. zidu, spreg za koenje se postavlja u sredini hale i slui za prijem sila koenja i za sputanje do temelja reakcija pop. krovnog sprega i horizontalnog sprega uz kalkanski zid.
14.) STRESSED SKIN KONCEPT PROJEKTOVANJA Projektojanje el. konstrukcije sistema (krovni pokrivai, fasadne obloge, podne ploe meusratne konstr.) tako da mogu da prime ne samo sile upravne na svoju ravan, nego i u svojoj ravni, tj. sa mogunostim sadejstvovanja u vidu dijafragmi sa noseom konstrukcijom hale se zove SSD. Dijafragme od profiliasanih limova bitno utiu na povaanje stabilnosti cele hale, a posebno pritisnutih pojaseva nosaa na koje se neposredno oslanjaju.Na ovaj nain se postie uteda mat. i kotanje izrade el. konstr. zgrade. eline okvirne konstr. postaju znatno krue ako se uzme u obzir sadejstvo krovnog pokrivaa i fas. obloge, 9
to se doskora nije radilo jer je uteda neznatna. Objanjenje na primeru krovnih dijafragmi od prof. limova, koji se ovde tr etira kao dijafragma koja prima i opt. u svojoj ravni ako su ispunjeni odgovarajui uslovi. Dijafragma od prof. lima (kr. pokriva) se ponaa kao rebro limenog nosaa koji se nalazi u krovnoj ravni, a oslonjen je na mestima vert. spregova. Pojasevi ovakvog limenog nosaa su ivine ronjae. Reakcije ovakvog li. nosaa se prenose do temelja preko ukruenih kalkanskih zidova, a ostali nosei okviri mogu da budu laki (20% utede). Pomenuta vertikalno opt. ukruenja treba da su na razmaku 4 irine hale kod konstrukcije sa jednovodnim krovom, a 2,5 irine hale za dvovodni. Osim krajnjih kalkanskih stubova i gl. stubovi mogu da budu laki ako krovni nosa od profilisanih limova sadejstvuje u vidu dijafragme u prijemu horizontalnih opt. koja se predaju krutim kalkanskim zidovima (opt. vetra na pod. fasadu, horiz. sile od lakih dizalica monoreja obeenih o krovnu konstr. i seizm. sile u pop. pravcu). Dva naina primene sadejstva sa noseom k. Dijafragme deluju same kada je pop. nosei sistem izveden sa zglobnom vezom krovnih vezaa i stubova. Stabilnost konstr. zavisi u potpunosti od delovanja dijafragme u krovu. U saradnji sa noseim okvirima opt. se deli izmeu okvira i dijafragmi proporcionalno njihovim krut ostima.Koristi se kada su nosei okviri vee visine, sa dvovodnim krovovima, pa postoje vea horiz. pomerajna u nivou venanice. y
y
15.) GLAVNI NOSAI* Primaju uticaje od krovne povrine, i iz unutranjeg prostora (dizalice, podesti), dejstvo vetra na zidove, temp. i seiz. uticaje i prenose ih na temelje. Oni su pop. nosei sistem i postavljaju se na jednakim rastojanjima 3-40m i me usobno su paralelni. Kod pravougaone osnove hale se na odreenom rasteru usvajaju pop. gl. nosai koji mogu biti ramovskog sistema (stubovi i rigla jedinstveno u sistemu) ili vezai (stubovi su konzolni, a na njih se oslanja rigla). Izmeu i preko gl. nosaa se postavljaju ronjae, nosai i obloge, kranski nosai i ukruenja. Ako je osnova kvadratna nosivi ramovi se postavljaju i pop. i poduno dobija se rotiljna konstr. sa stubovima po konturi. Ako je osnova kruna radijalno se postavljaju gl. nosai a po obimu stubovi. Centralni prsten mousobno povezuje uravnoteeni moment. Time se dobija prostorna reetka, a moe se i kruto vezati pa se dobije prostorni okvir. Prostorni sistemi su racionalniji.
Za gl. nosae jednobrodnih hala mogu se koristiti statiki sistemi: sa zglobnom vezom krovnih vezaa i stubova sa pendal stubovima i pod. spregom za stabilnost okvir na 3 zgloba sa ili bez zatege okvir na 2 zgloba sa ili bez zatege ukljeteni okvir Izbor tipa gl. nosaa zavisi od raspoloive tehnologije radionike izrade, transporta, montae.Ove el. treba imati u vidu ve pri izboru dispozicije, kada se analiziraju sve faze (izrada, transport i mo ntaa) u tehnikom i ekonomskom smislu. Koriste se hladno oblikovani profili koji dominiraju u svetu u odnosu na toplo valjane. Gl. nosai mogu biti puni nosai (limeni i zavareni) ili reetkasti ili kombinovani. Vutama se poveava mom. inercije, a ako su one neracionalne idemo na promenljiv mom. inercije. esto se projektuju viebrodne hale, to zavisi od funkcije obj. Ako spajamo objekte ije konstr. imaju bitno razliitu krutost moramo da obezbedimo nezavisnost objekata. Dva sistema razliitih visina i krutosti ne treba spajati krutom nego poluzglobnom vezom. y y y y y
10
Jedan od bitnih aspekata projektovanja gl. nosaa je konstr. oblikovanje.Kao osnova slue njihovi prethodni proraun kojima odreujemo dimenzije i odnose konstr. el., a istovremeno sagledavamo uslove transporta i montae. Moramo odrediti mesta i tip nastavaka, a na mestima max uticaja oni se izbegavaju. to vie treba da se ide na predmontau. Po pravilu el. u radionici se spajaju zavarivanjem a na montai zavrtnjevima.
16.) OKVIRNI SISTEMI JEDNOBRODNIH HALA GL. NOSAI* esto se koriste za gl. nosae hala, a karakterie ih kruta veza rigli sa stubovima. Na ovaj nain kruto vezana rigla je elastino ukljetena u stubove, ime se smanjuje m om. savijanja u rigli koja se moe izvoditi sa manjim mom. inercije.Time se smanjuje i ugib rigle pa se moe koristiti i za vee raspone. Stubovi su izloeni veim mom. savijanja i normlnim silama. Okvirni sistemi se rade u vidu ukljetenog okvira, okvira na 2 zgloba, okvira na 3 zgloba uz mogue korienje zatege. Zglobno oslanjanje stubova na temelje je jednostavnije i jeftinije za fundiranje nego ukljeteni stubovi. Najbolja efikasnost okvirong sistema se postie pri manjim nagibima krova. Kod okv. sistema se javljaju znaajne horizontalne reakcije i od samo vertikalnog opt. Najjednostavniji okv. sis. imaju rigle i stubove od istih punih valjanih ili limenih nosaa, pogo dni su za male raspone. esto se koriste i vute, a kod velikih raspona se koriste razliiti profili za rigle i stubove sa veim vutama da bi se optimizirao pop. presek. Okvir na 3 zgloba stat. odreen nosa pa je neosetljiv na neravnomerno sleganje i rotaciju temelja pa se mogu koristiti i za hale na loem tlu. Izvode se od punih ili reetkastih nosaa, a sistem omoguava brzu montau. Horizontalne sile se mogu prihvatiti zategom u nivou ugla okvira ili u nivou oslonca. Utroak elika je vei nego kod okvira na 2 zgloba ili ukljetenog.
Okvir na 2 zgloba jednom stat. neod reen sis. i mogu biti puni ili reetkasti ili kombinovani. Primenjuje se i za dobra i za loa tla jer se u njemu javljaju mali dodatni naponi od eventualnog sleganja i rotacije temelja. Povoljni su za dizalice male nosivosti, do 12,5t. Utroak el. je vei nego za noseu konstr. od ukljetenih okvira ali se dobijaju manje dimenzije temeljnih stopa bez komplikovanih sis. za ankerisanje. Mana je neto manja krutost u pop. pravcu.
Ukljeteni okvir ravnomernije se raspodeljuju uticaji od momenta savijanja na ceo okvir i znatno se smanjuje horizontalno pomeranje pri dejstvu hor. opt. (bitno ako po stoje dizalice u hali).Koriste se za dizalice vee nosivosti. Potrebni su znatno vei temelji za prijem mom. ukljetenja, a ankerovanje je komplikovano. Sistem je 3 puta stat. neodreen pa se primenjuje samo kod dobrog tla jer nastaju veliki dodatni naponi pri pomeranju i rotiranju temelja.Obino se rade kao puni nosai, a mogu biti i reetkasti i kombinovani (puni stubovi, re. rigla). Utroak elika je najmanji.
17.) VIEBRODNE HALE GLAVNI NOSAI* Upotreba stubova u unutranjosti hala i podela hale na vie brodova je ekonomino jer se el. nos. konstr. dobijaju manjih dimenzija pa je ukupna uteda u potronji elika znatna u odnosu na jednobrodne. Pop. presek zavisi od zahteva slobodnih povrina, nosivosti dizalica, naina odvoenja vode sa kr ova i osvetljenja u sredinjim brodo vima.Brodovi hala po irini i visini mogu biti i razliitih dimenzija. Kod uskih hala i kod hala koje se ne greju i nemaju termoizolaciju na krovu se koristi spoljanji
11
sistem odvodnje, u irokim viebrodnim halama se koristi unutranja (cevima kroz unutranjost, pored stubova direktno u kanalizaciju). Stat. odr. sis. se primenjuju kod tla loe nosivosti. Mogu da se rade kao puni, reetkasti, ili kombinovani sistemi. Zahvaljujui veem broju stubova u pop. pravcu imaju bitno veu krutost od jednobrodnih hala, to je bitno za pravilno funkcionisanje dizalica.esto se rade i reetkasti krovni vezai koji su zglobno vezani za re. ili pune stubove i dodaje im se aneks i to jednostrani ili dvostrani (oni daju dodatnu krutost gl. nosau). Rade se i gl. nosai sa krutom vezom izmeu stubova i krovnog vezaa. Kod hala se denivelisanim krovom, uz anekse i uz svetlarnike javlja problem nagomilavanja snega, to se mora uzeti u obzir pri statikom proraunu.
18.) GLAVNI VEZAI Su horizontalni delovi (rasponski delovi) glavnih nosaa u sluaju da se ovi rade kao autonomni delovi.Ovde uglavnom svrstavamo reetkaste sisteme koji u zavisnosti od materijala i tehnologije izrade mogu biti: punozidni, reetkasti, R nosai, nosai izraenji od valjanih ili hladnooblikovanih profila, nosai od okruglih pravougaonih ili kvadratnih cevi, saasti, okrugli ili okvirni nosai.
19.) DETALJI OBLIKOVANJA OKVIRNOG SISTEMA Veza moe da se ostvari zavartnjevima. Najjednostavnija varijanta oblikovanja vorova je sueonim zavarivanjem. Drugo reenje je ugaoni spoj postavlja se eona ploa za koju ugaonim avovima zavarimo za riglu i stub. Moe da se koristi i trea varijanta uputeni ugaoni av (U ili V av), koji se mora paljivo primenjivati.
Veza vert. stuba i trapeznog nosaa koji se oslanja na stub moe biti kao na slici gore. U noici stuba se postavi ukruta, a noica rigle se proiri radi lake veze (zavari se celim obimom). Postoje i veze sa zavrtnjevima gde se umesto jedne eone ploe koriste 2 koje se meusobno spajaju zavrtnjevima, obinim ili VV. Nije doputeno koristiti u jednoj vezi zavarivanje i obine zavrtnjeve, zbog njihovih razliitih krutosti, ali se mogu kombinovati VV zavrtnjevi i zavarivanje. Na slici su dati i temeni detalji. Prvi sluaj je sa uputenim sueonim avom, a drugi detalj je sa eonom ploom, za koju su ugaaonim avovima zavarene obe strane, a trei detalj je veza sa zavrtnjevima i sa 2 eone ploe.
Kod reetkastih nosaa mogu da se koriste prostorne cevne konstrukcije sa vezama pomou vornih sfernih tela. Moe se primeniti i veza cev na cev ili sistem sa vornim limovima. Kod veze cev na cev ako postoje nulte vertikale, one se mogu zava riti na dijagonale ako nema dovoljno mesta, ili se vertikalna direktno zavari za horizontalnu cev, pa se tak onda oblikuju dijagonale (ako vertikala prima vee uticaje). Kod veze sa vornim limovima vorni lim mora da proe kroz cev i da se sa obe strane zava ri.
12
Oslonaki detalji kruni presek se oslanja na stub (slika dole). Nastavljanje cevi istog poprenog preseka moe da se ra di 1) sueonim zavarivanjem ili 2)ubaci se jedan uloak od cevi manjeg prenika muf i sa 2 ugaona ava se zavari cev na muf ili 3) ubacimo jednu ili 2 eone ploe i cev zavarimo za nju. Nastavak cevi razliitog prenika se radi sa eonom ploom. Dimenzije nastavaka su razliite za pritisnute i zategnute cevi.
20.) STUBOVI* Stubovi su el. koji preteno primaju vert. opt. Pored aksijalne sile pritiska javljaju se i mom. savijanja (kod okvira i ukljetenih stubova sa zglobno oslonjenim krovnim vezaem). Razlikuju se aksijalno opt. (pendel stubovi) i ekscentrino opt. (istovremeno dejstvo mom. sav. i aks. sile). Mogui pop. preseci stuba su dati na slici. Dispozicija stubova se moe formirati u zavisnosti od poloaja kranskih staza. Kod zglobne veze raspored ankera zavisi od konturnih uslova stuba na mestu vezivanja. to je krak ankera vei, to je mom. savijanja vei pa treba to vie meusovno razmaknuti ankere, to moe dovesti do problema lokalnog savijanja leine ploe. Ukljtene veze mogu da prime mom. oko osovine. Sam stub se zavri leinom ploom koja ima veu povrinu od samog stuba i koja ima reaktivne normalne napone. Veza stuba i te melja moe biti: 1. Pomou ankera ugraenih u beton temelja* Problem kod ugradnje ankera je ouvanje njihovog poloaja nakon betoniranja pa se koristi ablon od tankog lima istih dimenzija kao leina ploa sa otvorima za ankere. Pomou ablona odreujemo meusobni i osovinski poloaj ankera. Raspored ankera u odnosu na leinu plou zavisi od eljenog konturnog uslova (ako elimo da oko y ose imamo zglobnu vezu a oko x ose ukljetenje, ili ako elimo ukljetenje oko obe ose). Ako je dubina temelja manja od ls moe se promeniti oblik ankera N ankeri. Rastojanje ankera do kraja le. ploe, njihovo meusobno rastojanje i rastojanje do tela stuba se daje po pravilima za raspored zavtnjeva. Leina ploa je opt. reaktivnim pritiskom koji odgovara kontaktnom naponu izmeu ploe i betona, i optereena je aktivnim silama iz ankera. Raunamo je po tepriji elastinosti pojednostvljeno sa dimenzijama a x b i smatrano da je slobodna po obodu. Rezultat analize je debljina ploe koja bi trebalo da bude vea od 30mm. Ako je osnova ploe i optereenje veliko radi se ukruenje ploe koja se vez uje za dno stuba. Ovim smo le. plou podelili na 4 dela dimenzija a/2, ije spoljalje ivice smatramo slobodno oslonjenim, a unutrranje ukljetenim. Deo ploe ispod stuba je opt. samo za reaktivnim opt. a drugi deo ima aktivnu silu od ankera i reakcije opt. Ova ukruenja su zavarena za stub i za le. plou a poveavaju i krutost stuba pri njegovom dnu, ime omoguujemo postepeno unoenje presenih sila iz stuba u temelj koji je znatno krui. 2. Pomou ankera zakaenih za anker kutiju* Ako postoje jako velike sile u ankerima neophodno je poveati njihovu nosivost u zoni temelja, to se postie uvoenjem anker kutije, npr. od L ili 2U profila. U telo temelja se ubetonira anker kutija koja prima reakcije od ankera preko lokalnog optereenja qb (okomito). Srednji deo ostaje prazan u izgubljenoj drvenoj ili metalnoj oplati, a kroz njega uvlaimo ankere i kaimo ih za ankerni nosa. Tu upljinu zapunimo sitnozrnim betonom nakon montae konstrukcije. Pri tome ne raunamo sa athezionom nosivou ankera. Drugo reenje je da se anker nosa pravi od 2U profila a sam anker kao eki, ija druga projekcija ima istu irinu kao anker. 3. Pomou trna Koristi se kada sa stuba na temelje moramo da prenesemo veliku horizontalnu reakciju, tj. transverzalnu silu. Trn moe da bude krunog ili pravougaonog oblika i obino se izrauje zavaren za donju stranu leine ploe uz naleganje na otvor kojeg ostavljamo u temelju. Prenos transverzalne sile vri se lokalnim pritiskom na beton po eonoj strani trna. Ovo reenje je slino aici kod montanih betonskih stubova. 4. Uziivanjem Telo stuba se ubetonira u temelj a prenos reaktivnih sila se bazira na atheziji izmeu elika i betona, koja prima vertikalnu reakciju, dok se horizontalna sila i mom. prenose lokalnim pritiskom na eone strane stuba.
13
Ovo je najlaki ali i najloilj nain ankerovanja a problemi se javljaju jer je teko centrisati stub i zadrati njegov poloaj (posebno u visinskom smislu) pri betoniranju. Obino se u polustvrdnutoj betonskoj masi vri naknadna korekcija poloaja stuba, to slabi atheziju. Vremenom dolazi do skupljanja betona temelja, dok u eliku toga nema, pa se betonska masa odvaja od elinog profila i naruava se princip sadejstva stuba i temelja. Ovo se moe donekle popraviti ako se na stub zavari vei br. L profila koji lokalno proimaju beton. Uziivanje se moe koristiti kod stubova ograda ali ne i kod stubova obiljnih ininjerskih konstrukcija.
21.) TEMELJI Kod veih rastera se obino koriste temelji samci, ija donja kota fundiranja dolazi do tla dobre nosivosti. Samci mogu biti AB ili betonski. Geomehaniari daju podatke o nosivosti i stiljivosti tla. Obavezno se moraju izvriti naponska i deformacijska stanja. Sem uslova nosivosit treba zadovoljiti i uslov upotrebljivosti, tj. proveriti veliinu slegnanja temelja u apsolutnom iznosu i diferencijalna sleganja susednih temelja u odnosu na temelj koji je suprotan u poprenom smislu.Ovu razliku treba dovesti u korelaciju sa doputenim sleganjima kranskih staza, fasadne obloge (pogotovo ako se radi o staklu). Seizmiki talas moe da se rasprostire u bilo kojoj ravni konstrukcije. Temelji fasadnog stuba se meusobno spajaju temeljnim gredama na kojima se moe utedeti ako se raunaju kao t emeljne grede na elastinoj podlozi. Pri distribuciji seizmikih sila u ravni temelja se javlja problem jer po propisu svi elementi temeljne konstrukcije moraju da budu meusobno povezani bar u 2 ortogonalna pravca. A ako je raspon hale 30m ili vie, postavlja se pitanje adekvatnih dimenzija temeljne grede i duine koja spaja 2 nasuprotna temelja samca. Do duine 15m se stavljaju vezne grede a preko 15m se vri amnestija za popreni pravac delovanja seizmikih sila. Sa poprenih strana temelja samca se moe izvriti zamena materijala i nabijanje sa to veim modulom stiljivosti. Kod objekata manjih dimenzija se moe koristiti kontra ploa ojaana sistemom greda ili zidova na koje se dalje produava elina konstrukcija.
22.) OSVETLJENJE HALE * Trebalo bi da se obezbedi oko 8% transparenthin povrina za prirodno osvetljenje, ali nivo osvetljanja pojedinih hala se mora prilagoditi tehnologiji proizvodnje u datoj hali. Ponekad se ne moe obezbediti dovoljno prirodnog svetla pa se koristi vetako. U halama velike irine a male visine se ne moe obezbediti dovoljna koliina prirodne svetlosti ni kad se uzme 20% transparentnih povrina na podunim fasadama. Ta da se koriste krovne kupole ili svetlosne trake da bi svetlost direktno dolazila do radnog mesta. Dobro reenje osvetljenja hale mora da se obezbedi, prijatan prostor, odravanje higijene prostora, da smanji naprezanje oka i nesree pri radu. Radi se proraun osvetljenja, a dobijeni rezultati utiu na visinu prostorije, veliinu svetlosinh otvora i njihov raspored i orjentaciju u odnosu na strane sveta (najbolje prema severu). Stari sistem <> krov kod viebrodnih hala se vie ne koristi zbog oteanog odravanja istoe transparentnih povrina i nagomilavanja snega u uvalama (spreava fiziki prolaz svetlosti i dovodi u pitanje vodonepropusnost uvale usled smrzavanja i topljenja snega). Uglavnom se koriste svtlosne trake i prozori (sa pokretnim i nepokretnim krilima), lanterne i svetlosne kupole. Svetlosne trake i kupole se postavljaju u irini razmaka ronjaa, jer su tu ve formirani oslonci.Svetlosne kupole imaju dobra mehanika svojstva i otporne su na atmosferske uticaje, a slue i za provetravanje i ravnomernu raspodelu dnevnog svetla. Na spoju krovnih pokrivaa i kupola mora biti dobro obraen detalj. Prozori mogu biti hermetiki zatvoreni (ako postoji kondicioniranje vazduha) ili se mogu otvarati. Pre su se koristili viekrilni prozori a sad jednokrilni sa ugraenim termoizolacionim staklom. Lanterne se koriste kod hala gde nije potrebno osvetljavanje velikog kvaliteta, a slue i za provetravanje. Mogu biti pune i reetkaste po konstrukciji, a po preseku trougaone, trapezaste ili pravougaone. Mogu se postavljati poduno, popren o ili kao pojedinani el. na krovnoj konstrukciji.
23.) ELEMENTI ZA KOMUNIKACIJU* Tu spadaju vrata, stepenita, pokretne trake, liftovi... Za normalni tehnoloki rad objekta mora da se obezbedi pouzdana i kvalitetna komunikacija, to ini veliki procenat od ukupnog ulaganja. Vrata pre su se radila sa mehanikim otvaranjem, gde su se javljali problemi sa funkcionisanjem i odravanjem. Isplativo je raditi vrata sa elektrinim ili hidraulikim pogonom, koja su dobro zaptivena, pa je gubitak toplote manji.Dimenzionisanje vrata kroz koja prolazi transport tokom proizvodnje radi se na osnovu gabarita transportnog sredstva (viljukar, kamion, voz...). Klizna vrata velikih dimenzija se uglavnom koriste kod skladita, a u pregradama izmeu pojedinih odeljenja i na spoljnim zidovima se koriste dvokrilna igrajua vrata, zbog mo gunosti otvaranja u oba smera. Tamo gde se jako esto ulazi i izlazi koriste se termike zavese (prolaz se ostavi slobodan, a u njegovu ravan se emituje topao vazduh koji predstavlja barijeru izmeu 2 prostora koja prolaz spaja). Kod stalnog prolaza viljukara moe se koristiti i trak asta gumena zavesa, koju vozilo razmie, a posle prolaska zavesa se ponovo sama sklopi. Stepenita uobiajeno je da se prave od 2U profila ugraena ili ankerisana u zid, a izmeu njih se formiraju gazita oslonjena na L profile uz korienje limova koji su hrapavi na povrini gazita. Spiralno stepenite sa sredinim stubom se koristi za spajanje prostorija koje se nalaze jedna iznad druge i kada treba zauzeti najmanje prostora. Kod svih stepenica obavezno se p ostavlja ograda min. visine 90cm, koju ine vert. stubii, rukohvati i el. ispune.Za izlazak na krov hale, revizionu stazu krana i podeste se koriste penjalice, koje mogu biti stojee ili visee. Penjalice koje su vie od 5m moraju imati leobrane lena atita.
24.) IZRADA KONSTRUKCIJA* 14
Za ceo proces izrade konstrukcije bitne su faze: radionika izrada, transport, montaa, zatita i prijem konstrukcije. Izrada metalne konstrukcije je proces prerade metala prema izvoakoj projektnoj dokumentaciji, koju priprema projektant ili izvoa radova uz overu projektanta. U ovom poslu trba da uestvuje tim graevinskog konstruktera i mainskog tehnologa. Listovi sa nacrtima svake pojedinane pozicije sa tehnolokim opisima predstavljaju deo dokumentacije koji moe izraditi izvoa da bi olakao radioniku izradu, ali skup takvih listova nije izvoaki projekat. Radionika izrada* moe se obavljati u pogonu koji ima atest o podobnosti za izradu metalnih konstrukcija. Atest se izdaje na osnovu uslova: zatvoren proizvodni pogon, odgovarajua i atestirana oprema za mainsku obradu i zavarivanje, atestirani zavarivai i min. 2 zaposlena inenjera specijalista za zavarivanje. Atest se mora obnavljati svake 2 godine, ukljuujui i promenu opreme. Radionika izrada se vri na os novu overene izvoake dokumentacije (od strane odgovarajueg projektanta i revidenta). Izvoa je obavezan da pregleda dokumentaciju po kojoj izvodi konstrukciju i uoene nedostatke da reklamira, jer e u protivnom morati da preuzme odgovornost za sve greke i snosi njihove posledice.Samu radioniku izradu paralelno sa njenim tokom mora da prati priprema elaborata o radionikoj izradi koja sadri: ateste osnovnog materijala, dodatnog materijala, ateste o kontroli zavarenih spojeva (za svaki se oznai zavariva koji ga je radio), atest za varivaa uverenje o ono m delu antikorozione zatite koja je uraena u radionici, izvetaj o predmontai (ukoliko je predviena projektom), zavrni izvetaj o prijemu konstrukcije koji je istovremeno i saglasnost za njen prijem. Transport* osnovni principi: Poloaj el. treba da odgovara kontrolisanim statikim uslovima kako ne bi dolo do naru avanja nosivosti i stabilnosti pri transportu. Pakovanje i obleavanje el. tako d a se sprei njihovo oteen je ili eventualno gubljenje (sitnih el. u sanduke). Svaki el. mora da bude o beleen prema poziciji izvoakog projekta. Dimenzije komada se moraju uklopiti u transportne gabarite zavisno od vrste transporta(vagoni, kamioni, kontejneri, brodovi, helikopteri, transportni avioni). Redosled transporta mora d a se uklopi u redosled montae. Mere zatite pri utovaru i istovaru moraju biti bezbedne. O transportu se obavezno mora razmiljati na poetku posla, i pre poetka samog projektovanja jer je ogromna razlika u ceni transporta el. brodom i helikopterom, to moe da donese veliki finansijski i vremenski gubitak. Montaa konstrukcija* o nainu montae se mora razmiljati i na poetku projektovanja, kod izbora dispozicije. Za preliminarno izabrani nain montae odrede se mesta nastavaka, koji se moraju proraunati za usvojene dimenzije el. i spojna sredstva. Pri montai se koriste obini ili VV zavrtnjevi. Ako su sigurno obezbeeni korektni uslovi na gradilitu moe se na montai i predmontai koristiti spajanje zavarivanjem. Radovi montae se izvode prema projektu montae koji sadri: teh. opis, termin i plan radova, proraun el. sklopova ili konstrukcije u celini za sva mogua montana stanja bez obzira na duinu njihovog trajanja i to prema kriterijumu nosivosti i stabilnosti, zatim sadri izraenu te hnologiju montae sa spiskom potrebne opreme z a lokalni transport, manipulaciju i spajanje el., proraun i nacrt skela (ako se koriste) i detaljno razraen plan zatite na radu i plan ekoloke zatite. Projekat montae se radi nakon odreivanja izvoaa, kada je poznata njegova oprema i tehnologija rada, tj. nakon sklapanja ugovora a pre poetka radionike izrade.Sam postupak mo ntae treba svaki put iznova razmotriti i prilagoditi konkretnoj situaciji (da li su potrebne skele). Potrebno se definisati svu glavnu i pomonu o premu za montau, kako bi se izbegle opasnosti zbog nedostatka nekih el. (sajle, skele). Najvei deo nesrea se deava zbog gubitka stabilnosti u nekoj od faza montae. Treba izbegavati upot rebu privremenih el. za oslanjanje i ukruivanje. y
y
y
y y
25.) ZATITA KONSTRUKCIJA* Kriterijum trajnosti zavisi najvie od kvaliteta zatite, iji izbor i nivo traba uskladiti sa zahtevanom trajnou i uticajima kojima e konstrukcija biti izloena. Antikorozivna zatita AKZ najbitnija je dobra priprema povrina, bilo mehanikim putem (metalne etke montirane na rotacionim mainama) ili pneumatskim ienjem peskarenjem (mlazom vazduha u kome se nalazi abraziv npr. kvarcni pesak). Pre toga treba izvriti odmaivanje povrina. Konstrukcija koja je odmaena i oiena ne sme stajati due od 24 sata bez nanoenja prvog temeljnog premaza jer korodira ak i u uslovima prirodne vlanosti. On se obavezno nanosi u radionici. Slede 1 ili 2 dodatna sloja i zavrni sa eljenom nijansom. Ove boje moraju biti meusobno kompatibilne od istog proizvoaa, a slojevi su obino debljine 40-80mm. Preporuuje se da svaki premaz ima drugu nijansu boje kako bi se kontrolisalo da li je stvarno naneeno npr. 4 sloja. Nijansu poslednjeg premaza odreuje projektant. Ranije se smatralo da na gradilitu traba nanositi osnovne i zavrni premaz, ali najbolje je u radionici premazati sve osim zona spajanja a na gradilitu samo popraviti eventualna oteena mesta. Protivpoarna zatita deli se na preventivnu i neposrednu. Preventivna podrazumeva ugradnju sistema dojave poara, graenje objekta u vie celina meusobno povezanim zidovima i vratima, ugradnju sistema za automatsko gaenje poara, korienje materijala koji tee gore. Poseban dodatak u evrokodu 3 se bavi proraunom M.K. na poar. Neposredna zatita: oblaganje konstrukcije termootpornim materijalima (termiki malter sa rabic mreom u sloju 2cm), ili bojenje konstrukcije ekspandirajuim bojama (pri visokim temp. sloj boje deblji od 100mm ekspandira i stvara plih sloj vazduha izmeu boje i osnovne konstrukcije titi osnovni materijal od daljeg poveanja temperature, sve dok se taj mehur ne probije. Po atestu proizvoaa to moe da traje 30-120min, kada osnovni materijal postaje direktno izloen vatri). Cilj je da se ne dopusti temp. 700-800 C na kojoj se elik topi i menja kristalnu strukturu koja usled nepravilnog gaenja dobija haotinu strukturu.Time °
15
elik dobija potpuno drugaije mehanike karakteristike. Ova zatita je jako skupa, tako da uobiajenu cenu AKZ (5-15%) od cene konstrukcije poveava na 30 %. Prijem konstrukcije podrazumeva da je gotov projekat izvedenog stanja, elaborat tehnike izrade, podaci o getehnikim snimanjima i drugim kontrolama, uverenje o kvalitetu AKZ i vatrootporne zatite i elaborat o ispitivanju konstrukcije(ukoliko je traen propisima ili ga trai projektant).
16
