3. eirokodekss "tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

53
Seminārs 3. Eirokodekss „Tērauda konstrukciju projektēšana” Doc. Līga Gaile (LVS/TC 30 «BŪVNIECĪBA» EN AK vadītāja, SM&G PROJECTS Latvia, RTU) 2013. gada 15. novembris 2013.11.15. 3. Eirokodekss (lektore L. Gaile) 1

Upload: juris-orlovs

Post on 29-May-2015

1.009 views

Category:

Business


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Seminārs

3. Eirokodekss

„Tērauda konstrukciju projektēšana” Doc. Līga Gaile (LVS/TC 30 «BŪVNIECĪBA» EN AK vadītāja, SM&G PROJECTS Latvia, RTU)

2013. gada 15. novembris

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

1

Page 2: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Semināra programma

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

2

15:00 – 15:30 (+15 min.)

Page 3: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

3

*Par «duālismu» LBN un CEN piemērošanā: Jomās, kurās nav LBN uz doto brīdi priekšroka CEN piemērošanai gadījumos, ja CEN UN SNiP nosaka prasības vienā jomā.... *EM juristu skaidrojums (23.10.2013)

Page 4: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Par lektoru

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

4

• RTU docente + LVS/STK30 Būvniecība EC AK vadītāja + SIA SM&G Projects Latvia vadītāja

• 2007-2010 Stirling Maynard and Partners Ltd (UK) būvinženiere

• 2001-2007 Celmiņa būvkonstrukciju projektēšanas biroja būvinženiere

Kontaktinformācija: Tel. 27555757

[email protected] [email protected]

Page 5: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Kaspars Bondars SIA "Jensen Consult un Arhis inženieri" Aldis Grasmanis SIA "Būvinženieru konsultāciju birojs" Māris Grāvītis SIA "Inženieru birojs Būve un forma" Andris Mālnieks LR Ekonomikas ministrija Gatis Počs SIA "Idejas un Risinājumi" Jānis Prauliņš Latvijas Būvinženieru savienība Alvils Puķe SIA "Agroprojekts" Mārtiņš Studers SIA "Peikko Latvija" Gunta Šeiere SIA "Standartizācijas, akreditācijas un metroloģijas centrs” Andris Šteinerts Latvijas Lauksaimniecības universitāte Guntars Šterns SIA "Būves un būvsistēmas" Normunds Tirāns SIA "IG Kurbads"

5

LVS/STK 30 vadītājs: prof. Leonīds Pakrastiņš (RTU) e- pasts: [email protected]

EN AK apakškomitejas vadītāja: doc. Līga Gaile (LBPA) e- pasts: [email protected]

Tehniskais sekretārs: ing. Dzintars Mūrnieks

Ieviešanas progress LV

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Page 6: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Ievads Tērauda konstrukciju projektēšanai paredzētā EC 1993 vispārējs raksturojums un saistība ar citām EC daļām un standartiem Tērauda LBN 204-2012 un EC 1993 nacionālie pielikumi (NA)

Semināra 1a. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

6

Page 7: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Ievads

• Kas ir Eirokodeksi? • Eiropas harmonizēto standartu kopums ēku un citu inženiertehnisko būvju konstrukciju projektēšanai

• 10 Eirokodeksi, kas sastāv no 58 daļām

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Slodzes un

iedarbes

Pamatprasības

konstrukciju drošumam,

lietojamībai un

ilgmūžībai

Konstrukciju

projektēšana un

detalizācija

Ģeotehniskā un seismiskā

projektēšana

Attēla avots: “Decoding Eurocode 7”; A. Bond; A Harris

7

Page 8: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Ievads

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Avots: Jean-Armand Calgaro,“Introduction to Eurocodes”

Produktu (materiālu un izstrādājumu) standarti, pārbaužu (testēšanas) standarti

10 Eirokodeksi – 58 Daļas – 5320 lpp

EC3 saime – 1470 lpp

8

Page 9: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Ievads

• Kādas ir priekšrocības?

• Ēku un būvju projektus var izstrādāt citā valstī

• Kopējas celtniecības normas visā Eiropas tirgū

• Atrodamas projektēšanas procedūras, kas iepriekš nav bijušas normās

• Rezultatīvāka zinātnisko pētījumu pārnese uz normatīviem

• Harmonizēts galvenais materiāls vietējās rokasgrāmatās un mācību programmās

• Veicina to materiālu un produktu tirdzniecību un izmantošanu, kuru īpašības nodefinētas veidā, kas tieši izmantojams konstrukciju projektēšanā

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Attēla avots: “Decoding Eurocode 7”; A. Bond; A Harris

9

Page 10: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Ievads

• Kas ir Eirokodeksu Nacionālie pielikumi (NA)?

• Nacionālajā pielikumā ir noteikti nacionāli nosakāmie parametri (NDP)

• NA var noteikt (ja atļauts eirokodeksā) :

• Kāda aprēķinu metode var tikt lietota

• Koeficenta vērtība • Nosaka vai var lietot

informatīvo eirokodeksa pielikumu

• Var dot norādes par NCCI – informāciju, kas nav pretrunā ar eirokodeksiem

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

10

Page 11: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

11

http://www.lvs.lv

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Page 12: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC

3 a

ttie

cīb

as a

r ci

tiem

EN

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Shēmas avots: Latvijas būvnormatīvs LBN xx-xx „Tērauda konstrukciju projektēšana” projekts

12

Page 13: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 vispārējs raksturojums

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

13

Page 14: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC

3 a

ttie

cīb

as a

r ci

tiem

EN

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Shēmas avots: Latvijas būvnormatīvs LBN xx-xx „Tērauda konstrukciju projektēšana” projekts

Vis

as s

adaļ

as

LVS EN 1993-1-1 Vispārīgie noteikumi un

noteikumi ēkām

LVS EN 1993-1-5 Plākšņu konstrukciju elementi

LVS EN 1993-1-8 Savienojumu projektēšana

LVS EN 1993-1-10 Materiāla stigrība un īpašības

biezuma virzienā

LVS EN 1990 Konstrukciju projektēšanas

pamati

Nepieciešamie materiālu un izgatavošanas standarti

norādīti atbilstošās EC daļas 1. nodaļā

LVS EN 1090 Tērauda un alumīnija

konstrukciju izgatavošana

14

Page 15: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 – aprēķinu apjoma pieaugums

• Slodžu kombināciju skaita pieaugums

• Ģeometrisko un materiāla neprecizitāšu ievērtēšana globālajā analīzē

• Šķērsgriezumu klasifikācija un tērauda plastisko īpašību plašāka izmantošana

• Būves robustuma prasību izpilde

• Tērauda mezglu stinguma ievērtēšana projektēšanas procesā

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

15

Page 16: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

LBN 204 – 2012 (projekts) „Tērauda konstrukciju projektēšana”

• Nosaka tērauda konstrukciju projektēšanai Eirokodeksu standartos iekļautās prasības kā vienīgās piemērojamās tērauda konstrukciju projektēšanas jomā

• Nodefinē Nacionālo pielikumu kā atbilstošā standarta neatņemamu sastāvdaļu

• Tērauda konstrukciju projektēšanas standartu saraksts

• Nosaka, ka esošo konstrukciju pārbaudei, kas tikušas uzbūvētas pirms Eirokodeksu stāšanās spēkā, ir atļauts lietot normatīvus, kas bijuši spēkā līdz Eirokodeksu ieviešanai, ja tas neapdraud cilvēku veselību, drošību un labklājību

• Nosaka galvenās konstrukciju projektēšanas prasības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

16

Page 17: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

LBN 204 – 2012 (projekts) „Tērauda konstrukciju projektēšana”

• Nosaka galvenās konstrukciju projektēšanas prasības:

• Definē papildus prasības metinātajiem savienojumiem

• Definē konstrukciju elementu robežlokanums

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

17

Page 18: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Nacionālie pielikumi NA

• Kuros LV veikusi būtiskākās izmaiņas vai papildinājumus

• NA struktūra

• Rekomendētās vērtības

• Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-1. daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām (LVS EN 1993-1-1)

• Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-9.daļa: Nogurums (LVS EN 1993-1-9)

• Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-11. daļa: Konstrukciju projektēšana ar spriegotiem elementiem (LVS EN 1993-1-11)

• Tērauda konstrukciju projektēšana. 3-1. daļa: Torņi, masti un dūmeņi. Torņi un masti (LVS EN 1993-3-1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

18

Page 19: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Nacionālie pielikumi NA

• Kuros LV veikusi būtiskākās izmaiņas vai papildinājumus

• NA struktūra

• Rekomendētās vērtības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

19

Page 20: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Nacionālie pielikumi NA

• Kuros LV veikusi būtiskākās izmaiņas vai papildinājumus

• NA struktūra

• Rekomendētās vērtības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

Page 21: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 saimes īpatnības • Apzīmējumu nomenklatūra

• Indeksu nozīmība

• Dokumentu izkārtojums pēc elementu darbības principiem nevis projektēšanas secības

• Pārsvarā veicamās pārbaudes dotas izteiksmju nevis līkņu vai tabulu formātā

• Pārsvarā vispārīgas aprēķinu metodes (nav dotas jau vienkāršotas izteiksmes)

SNIP EC3

Ry ⇒ fy

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

21

Page 22: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 saimes īpatnības • Apzīmējumu nomenklatūra

• Indeksu nozīmība

• Dokumentu izkārtojums pēc elementu darbības principiem nevis projektēšanas secības

• Pārsvarā veicamās pārbaudes dotas izteiksmju nevis līkņu vai tabulu formātā

• Pārsvarā vispārīgas aprēķinu metodes (nav dotas jau vienkāršotas izteiksmes)

• k – «raksturīgā vērtība»

• d – «aprēķina vērtība»

• E – «efekts»

• R – «pretestība»

• el – «elastīgā īpašība»

• pl – «plastiskā īpašība»

• b – «noturības zudums»

Piemēri:

MEd - aprēķina lieces moments

Mpl,y,Rd - plastiskais aprēķina robežmoments pa y asi

Aeff,w,c - sieniņas spiestās daļas effektīvais laukums

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

22

Page 23: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 saimes īpatnības • Apzīmējumu nomenklatūra

• Indeksu nozīmība

• Dokumentu izkārtojums pēc elementu darbības principiem nevis projektēšanas secības

• Pārsvarā veicamās pārbaudes dotas izteiksmju nevis līkņu vai tabulu formātā

• Pārsvarā vispārīgas aprēķinu metodes (nav dotas jau vienkāršotas izteiksmes)

SNIP EC3

3.

SNIP EC3

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

23

cy

n

RA

N

1-5. daļa: Plākšņu konstrukciju

elementi 1-7. daļa: Plākšņu konstrukcijas, kas

pakļautas šķērsslodzei

Princips

Page 24: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 saimes īpatnības • Apzīmējumu nomenklatūra

• Indeksu nozīmība

• Dokumentu izkārtojums pēc elementu darbības principiem nevis projektēšanas secības

• Pārsvarā veicamās pārbaudes dotas izteiksmju nevis līkņu vai tabulu formātā

• Pārsvarā vispārīgas aprēķinu metodes (nav dotas jau vienkāršotas izteiksmes)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

24

Page 25: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

EC3 saimes īpatnības • Apzīmējumu nomenklatūra

• Indeksu nozīmība

• Dokumentu izkārtojums pēc elementu darbības principiem nevis projektēšanas secības

• Pārsvarā veicamās pārbaudes dotas izteiksmju nevis līkņu vai tabulu formātā

• Pārsvarā vispārīgas aprēķinu metodes (nav dotas jau vienkāršotas izteiksmes)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

25

Page 26: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Tērauda konstrukciju aprēķina pēc robežstāvokļu metodes vispārējie principi Raksturīgās iedarbes un to kombinācijas tērauda karkasa ēkām Konstrukciju globālā un lokālā analīze Ēkas robustuma prasības

Semināra 1b. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

26

Page 27: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Robežstāvokļi

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

27

EN 1990

ULS

EQU

STR

GEO, UPL, HYD

FAT

SLS

Deformācijas

Vibrācijas

Redzami bojājumi

Page 28: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Iedarbes

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

28

Patstāvīgā slodze (G)

Pašsvars

(LVS EN 1991-1-1)

Nemainīgs aprīkojums

Balstu sēšanās

Ūdens vai grunts spiediens

Mainīgā slodze (Q)

Vējš

(LVS EN 1991-1-4)

Sniegs

(LVS EN 1991-1-3)

Lietderīgā slodze

(LVS EN 1991-1-1)

Temperatūras izraisīti efekti

Ārkārtas slodze (A)

Eksplozijas/uguns

(LVS EN 1991-1-2)

Trieciens

(LVS EN 1991-1-7)

Ārkārtējā sniega s. (LVS EN 1991-1-3)

Būvniecības laikā izraisīti efekti

Page 29: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

LVS EN 1991-1-4 NA, Iedarbes uz konstrukcijām, 1-4 daļa, Vispārīgās iedarbes. Vēja iedarbes.

vb,0 = 27 m/s; 25 km zonai,

Baltijas jūras piekrastē

vb,0 = 24 m/s; 15 km zonai,

Rīgas jūras līča piekrastē

vb,0 = 21 m/s; pārējā

Latvijas teritorija

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

29

Page 30: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Parciālo koeficentu metode

• Iedarbju parciālie koeficenti

• Materiāla īpašību parciālie koeficenti

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

30

Raksturīgā iedarbe Fk

Neizdevīga reprezentatīvā

iedarbe Frep

Aprēķina iedarbe Fd

Izdevīga reprezentatīvā iedarbe Frep,fav

Aprēķina iedarbe Fd

F1 F,fav1

Koeficenti atrodami LVS EN 1990

Fd=FFrep

Fd,fav=FFrep,fav

Page 31: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Parciālo koeficentu metode • Iedarbju parciālie

koeficenti

• Materiāla īpašību parciālie koeficenti

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

31

Raksturīgā

pretestība Rk

Aprēķina

pretestība Rd

M

Situācija Simbols Vērtība

Būves M0 1,00

M1 1,00

Mezgli M2 1,25

M3 1,25

M4 1,00

M5 1,00

M7 1,10

Rd = Rk /M

Page 32: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs • STR (nestspējas aprēķini)

• EQU (līdzsvara stāvoklis)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

32 F,fav1

F1

Page 33: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Iedarbju kombinācijas

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

33

ULS

Fundamentālā

Ārkārtējās situācijas

Seismiskās situācijas

SLS Raksturīgā

(characteristic)

Biežāk sastopama (frequent)

Kvazi – pastāvīga (quasi-permanent)

Page 34: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Iedarbju kombinācijas – LVS EN 1990

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

34

Aprēķina efekts

Efekts no

Pastāvīgās iedarbes

Kombinācijā ar

Iepriekšējo saspriegumu

Vadošo mainīgo iedarbes vērtību

Pavadošo mainīgo iedarbes vērtību

,,ξ- parciālie, samazinājuma un kombināciju koeficenti no EN 1990 un NA

Page 35: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Tipiskās iedarbju kombinācijas (Ražošanas vienstāva ēkas gadījumā nestspējas aprēķiniem*)

Iedarbju gadījums Kombinācija LVS EN 1990 izteiksme

Pastāvīgā (G) + mainīgā (Q) iedarbe 1,35Gk+1,5Qk+EHF 6.10

Pastāvīgā (G) + sniega (S) slodze 1,35Gk+1,5Sk+EHF 6.10

Pastāvīgā (G) + sniega (S) + vēja (W) 1,35Gk+1,5Sk+0,9Wk + EHF 6.10

Pastāvīgā (G) + vēja (W) + sniega (S) 1,35Gk+1,5Wk+0,75Sk+ EHF 6.10

Pastāvīgā (Gmin) + vēja (W) 1,0Gk+1,5Wk+EHF 6.10

Pastāvīgā (G) + ārkārtas (A) iedarbe 1,0Gk+1,0A+0,2Wk+ EHF 6.11b

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

35

, - parciālie un kombināciju koeficenti no LVS EN 1990 NA

Pārsvarā jumtiem tā ir ārkārtas sniega slodze (LVS EN 1991-1-3 +NA)

EHF – ekvivalentā horizontālā slodze (∼ EHF = 0,5% no stāva aprēķina vertikālās slodzes skat. slaidus Nr. 40-45)

* - termiskās iedarbes nav iekļautas (LVS EN 1991-5); iedarbes no celtņu ceļu sijām norādītas LVS EN 1991-3

1,5x0,5

Page 36: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Tērauda konstrukciju aprēķina pēc robežstāvokļu metodes vispārējie principi Raksturīgās iedarbes un to kombinācijas tērauda karkasa ēkām Konstrukciju globālā un lokālā analīze Ēkas robustuma prasības

Semināra 1b. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

36

Page 37: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Effekti, kas jāievērtē globālajā analīzē:

• konstrukcijas un to balstu stingumi

• konstrukcijas noturības jautājumi (sistēmas, atsevišķo elementu un lokālie)

• izvēlēto elementu šķērsgriezumu ietekme (šķērsgriezumu klasifikācija)

• savienojumu ietekme (stiprība un stingums)

• nepilnības (globālās un atsevišķos elementos)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

37

Konstrukciju globālā analīze

Page 38: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Konstrukciju globālā analīze

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

38

(LVS EN 1993-1-1 p. 5.4.2 un 5.4.3)

cr = Fcr/Fed

cr 10 - var lietot pirmās kārtas būvkonstrukciju aprēķinus (neievērtējot deformēto shēmu)

(LVS EN 1993-1-1 formula 5.2)

Page 39: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Rāmju klasifikācija • «ar savienojošām sistēmām»* (Braced)

• «bez savienojošām sistēmām»* (Unbraced)

• «sašķiebuma»* (Sway)

• «???» (Non-sway)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

39

* - terminoloģija latviešu valodā ņemta no LVS EN 1993-1-1

Var būt «non-sway», ja pietiekami stinga sistēma

Var būt «sway», ja saišu sistēma nav pietiekami efektīva

(∆ − ∆𝑐𝑜𝑛𝑡)/∆≥ 0.80

Saišu efektivitātes novērtējums:

Bildes no professora Luís Simões da Silva prezentācijas, Stokholma, 2013

cr 10 - «non-sway»

Page 40: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

«Nepilnības» (Imperfections)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

40

EC3 prasa ievērtēt ģeometriskās un materiālu nepilnības būvkonstrukciju aprēķinos (LVS EN 1993-1-1 punkts 5.3.2)

• viegli izdarīt pielietojot ekvivalento horizontālo spēku (EHF)

• EHF = 0,5% no stāva aprēķina vertikālās slodzes

(drošs vienkāršojums)

• Pieskaita katra stāva esošam horizontālajam aprēķina spēkam

• Aprēķina katra stāva horizontālās deformācijas

• Nosaka cr lielumu

• Nosaka konstrukciju pirmās vai otrās kārtas aprēķinu nepieciešamību

• Ja HEd≥ 0,15VEd rāmju «nepilnības» var neņemt vērā (formula 5.7)

Page 41: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

41

Iedarbju aprēķina vērtības: Jumts: 5.88 kN/m2

Pārsegumi: 13.38 kN/m2 EHF stāva līmenī: Jumts: 0,005x(0.5x28mx49m)x5.88kN/m2=20.2kN Pārsegumi: 0,005x(0.5x28mx49m)x13.38kN/m2=45.9kN

Piemērs no SCI PUBLICATION P365 «Steel building design: Medium rise braced frames»

Page 42: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

42

Kopējā horizontālā slodze pārseguma līmenī HEd: (EHF) (Vējš) Jumts: 20.2+13.86=34.1 kN 4. st. : 45.9+27.72=73.6 kN 3. st. : 45.9+27.72=73.6 kN 2. st. : 45.9+30.03=75.9 kN

Jumts – 4. st.: HEd =34.1kN VEd =0.5x49m x28m x5.88kN/m2=4034kN h=3m ∂H,Ed=3.0mm = 8.5

Horizontālie pārvietojumi:

Kopējie Stāva

Page 43: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

43

4.st. – 3. st.: HEd =34.1+73.6=107.7kN VEd =0.5 x 49m x28m x(5.88+13.38)= =13 210kN h=3m ∂H,Ed=3.8mm = 6.4

Horizontālie pārvietojumi:

Kopējie Stāva

Page 44: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

44

3.st. – 2. st.: HEd =34.1+73.6+73.6 = 181.3kN VEd =0.5 x 49m x28m x x(5.88+13.38+13.38)= =22 390kN h=3m ∂H,Ed=4.2mm = 5.8

Horizontālie pārvietojumi:

Kopējie Stāva

Page 45: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

45

2.st. – 1. st.: HEd =34.1+73.6+73.6+75.9=257,2kN VEd =0.5 x 49m x28m x x(5.88+13.38+13.38+13.38)= =31 570kN h=3.5m ∂H,Ed=5.1mm = 5.6

Horizontālie pārvietojumi:

Kopējie Stāva

Page 46: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Piemērs (1)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

46

Sliktākais gadījums: αcr = 5.6 <10

Konstrukcijai pirmās kārtas aprēķini nav pietiekami

Tā kā αcr 3, tad atļauts otrās kārtas efektus ievērtēt, palielinot horizontālās slodzes uz rāmi par:

1/(1-1/αcr)=1/(1-1/5.6)=1.22 (izteiksme 5.4; EC3 -1-1)

Apskatāmajā kombinācijā elementu aprēķiniem vēja slodze un EHF tiek palielināts par 22%, lai iekļautu

otrās kārtas efektus

Page 47: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Lokālo nepilnību ievērtēšana globālajā analīzē • Efekti uz diagonālajām saitēm, ko izraisa

nepilnības kolonnu savienojumu vietās (montāžas savienojumos)

• Saitēm jāspēj uzņemt spēku, kas rodas kolonnu horizontālo balstījumu vietās (pārsegumu līmeņi)

Šajos aprēķinos jāiekļauj

tikai ārēji pieliktos spēkus

47

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Page 48: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Būves robustuma prasības - LVS EN 1991-1-7 Ārkārtējās iedarbes

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

48

Page 49: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Būves robustuma prasības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

49

• Dzīvojamās ēkas 4 stāvi; lauksaimniecības būves u.c.

Klase 1

• 5 stāvu dzīvojamās ēkas; viesnīcas, biroju ēkas 4 stāvi; izglītības iestādes; industriālās būves 3 stāvi u.c.

Klase 2a Zemākā riska grupa

• Dzīvojamās ēkas , viesnīcas, izglītības iestādes, biroju ēkas u.c. 15 stāvi; slimnīcas 3 stāvi u.c.

Klase 2b Augstākā riska grupa

• Viss, kas neietilpst zemākās klasēs; būves, kurās tiek uzglabātas bīstamas vielas u.c.

Klase 3

Page 50: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Būves robustuma prasības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

50

• Nekādas papildus prasības nav dotas neidentificētu ārkārtas gadījumu ievērtēšanai

Klase 1

• Papildus jānodrošina efektīvas horizontālas saites (tying); (stiepes spēks dots LVS EN 1991-1-7, A.5 punktā)

Klase 2a Zemākā riska grupa

• horizontālas saites un vertikālais saites visām kolonnām vai katras balsta kolonnas un katras sijas, kas balsta kolonnu iedomāta aizvākšana (viena vienā reizē katrā ēkas stāvā)

Klase 2b Augstākā riska grupa

• Jāveic ēkas sistemātiska riska novērtēšana, ņemot vērā gan paredzamās, gan neparedzamās briesmas (LVS EN 1991-1-7, pielikums B)

Klase 3

Page 51: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Būves robustuma prasības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

51

Klase 2a Zemākā riska grupa

Klase 2b Augstākā riska grupa

Bildes no http://www.steelconstruction.info

+

Page 52: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Būves robustuma prasības

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

52

• Alternatīvi risinājumi:

• Nosacītā kolonnu noņemšana

• «Atslēgas (Key)» elementu paņēmiens

Klase 2b Augstākā riska grupa

Bildes no http://www.steelconstruction.info

Page 53: 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 1.daļa

Sakārtosim mūsu profesionālo vidi kopā!

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

53 15:00 – 15:30 (30 min.)