DRVENE KONSTRUKCIJE 21. Tehniki opis1.1 OpenitoZadatkom je bilo zadano od strane investitora Grad Buje projektiranje,proraun te dimenzioniranje drvene konstrukcije. Postupak prorauna i dimenzioniranja je izveden prema europskom standardu Eurocode 5. Konstrukcije predstavlja krovite za natkrivanje bine i tribina u sklopu zabavnog centra Buje. Objekt je otvorenog tipa. 1.2. Lokacija objektaBuje nalazi se u zapadnoj Hrvatskoj, u klimatskom podruju B za vjetar i u III. zoni za snijeg, na 250 m n.m. Objekt se nalazi na ravnom terenu i smatra se da je u potpunosti izloen djelovanju vjetra. Za tako odreenu lokaciju proveden je proraun djelovanja snijega i vjetra na konstrukciju. Usvojena su djelovanja snijega od 0,8 kN/m2 i vjetra od 0,25 kN/m2.1.3. Tlocrtne dimenzijeObjekt tlocrtno gledano je trapezastog oblika i irina na uoj strani je 40 m i iri se prema drugom kraju, te ira strana je irine 60 m. Gledano u presjeku objekt je promjenjive visine te na uem kraju je nii i visina iznosi 15 m, dok na irem kraju objekt je najvii i visina mu iznosi 25 m, te kut nagiba krova je 11 od horizontale.Ukupno ima 11 lameliranih nosaa, koji tvore deset jednakih razmaka i ukupnu duljinu hale od 50 m. Izmeu lameliranih nosaa se polau podronice duljine 5,0 m, na razmaku od 1,0 m na uem kraju i 1,5 m na irem kraju. Podronice su izvedene kao uputene, koristei drvene papue. Preko podronica i lameliranih nosaa se polae pokrov od aluminijskog valovitog lima. Prihvaanje je standardnim spojnicama prema preporuci odabranog proizvoaa lima. Svi ti elementi su uzeti u proraunu vlastitog optereenja podronica i lameliranih nosaa.1.4. Slijed izrade zadatkaCijela konstrukcija izvodi se od istog materijala lameliranog drveta GL32h i elika S235. Nakon izrade tlocrtne dispozicije objekta, pristupa se analizi optereenja, statikom proraunu i dimenzioniranju sekundarnih nosaa. Provjerava se nosivost i uporabljivost odabrane podronice te se u sluaju njenog nezadovoljenja biraju nove dimenzije. Odabrana podronica b/h = 16/22 cm zadovoljila je sve uvjete. Vri se proraun detalja prikljuka podronice na glavni nosa.Analizira se optereenje glavnog nosaa, statiki proraun se izvede pomou raunalnog programa Sap2000 te se dimenzionira glavni nosa. 1SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Pretpostavljene dimenzije glavnog nosaa b/h = 22/150 cm zadovoljile su traene uvjete. Kose ruke dimenzija b/h = 22/22 cm zadovoljile su uvjete izvijanja. Vertikalni i kosi stupovi pretpostavljenih dimenzija b/h = 22/22 cm nisu zadovoljili na izvijanje dok najviih nosaa te je bilo potrebno poveati popreni presjek na b7H = 22/45 cm i bilo je potrebno dodati spregove na sredini visine da bi se duljina izvijanja smanjila.Proraunom vjetrovnog sprega dolo je do saznanja da vjetrovni spregovi nisu potrebi jer objekt je otvorenog tipa, te su postavljeni konstruktivni spregovi, vlane dijagonale promjera 14 mm kvalitete elika s235, dok su prikljuci vezova uzeti tipski Besista M12.Dimenzionirani su zadani detalji 1 (prikljuak kose ruke,stup i glavnog nosaa),detalj 2 (prikljuak vertikalnog stupa i kosih ruka) i detalj 3 (nepokretni leaj) izvedeni suvremenim vezama s utisnutim elinim limom kvalitete s235 i debljine t = 2 mm i vijcima M16 (detalj 1 i 2) i M24 (detalj 3) kvalitete 4.8. 1.5. Primjenjei propisiPrimjenjeni su slijedeci propisi:-Eurocode 0-Eurocode 1-Eurocode 3-Eurocode 52SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 22. Analiza optereenja2.1. Stalna djelovanja-teina elemenata (podronica 16x22 cm, GL32h) [A=0,035 m2; e=1,0 m; k=4,3 kN/m2]Ak/e= 0,15 kN/m2-teina pokrova (aluminijski valoviti lim) 0,25 kN/m2-metalni pribor (spojna sredstva,papue od tankog lima) 0,05 kN/m22.2. Optereenje snijegomNadmorska visina: 250 mZona: IIIKarakteristino optereenje snijegom sk=1,0 kN/m2Koeficijent oblika optereenja snijegom (=3,42) 1=0,8 (0< mm B 200 20 2 160* + mm a H 120 40 3 32* 2,90,0,5 /t kf N mm 2,90,0,50,9 0,35 /1,3t df N mm ( )d t G ef d tf H B H t f R, 90 ,8 , 0* * 8 , 0, 90 ,4 5 , 5 + ( )0,80,8,90,5,5 9,3 48 1500 4 200 120 0,35 181519 1890,5t d dR N R N + > 4. Proraun glavnog nosaaOsni razmak glavnih nosaa e=5,0mVlastita teina glavnog nosaa (150x22 cm, GL32h)[A=0,33 m2; e=5,0 m; k=4,3 kN/m2] Ak/e= 0,28 kN/m24.1 Pojedinano djelovanje po m 1glavnog nosaa - stalna djelovanja- djelovanje snijega- djelovanje vjetra (odiue)- djelovanje vjetra (pritiskaj.)4.2 Kombinacije djelovanja (GSN)1. Kombinacija stalno+snijeg22SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 22. Kombinacija stalno+vjetar (odizajue)3. Kombinacija stalno+vjetar (pritiskajue)4. Kombinacija stalno+snijeg+vjetar (pritiskajue)5. Kombinacija stalno+vjetar (pritiskajue)+snijeg6. Pojednostavljeno pravilo i kombinacija stalno +snijeg+ vjetar (pritiskajue)Mjerodavna kombinacija: 4. Kombinacija stalno+snijeg+vjetar (pritiskajue)4.3. DijagramiProraun je provedem kompjutorskim programom SAP 20004.3.1. 2D Model23SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Okvir--Momenti-24SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Uzdune slie--Poprene sile-25SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Reakcije u leajevima--Pomaci okvira-Oitane mjerodavne vrijednosti:Greda-M=1466,38 kNm V=176,30 kNN= 10,61 kN (vlak)Stupovi- N= 16,33 kN (vlak)N= 114,00 kN (tlak)26SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 24.3.2 3D Model-3D Model (AutoCAD)-27SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Momenti 3D model--Momenti 3D modela (izvuen 2D okvir)--Uzdune sile 3D model-28SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Uzdune sile 3D modela (izvuen 2D okvir)--Poprene sile y smjer, 3D model-29SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Poprene sile y smjer 3D modeal (izvuen 2D okvir)--Poprene sile z smjer, 3D model-30SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 24.4. Dimenzioniranje4.4.1 Provjera naprezanja (GSN)Nosivost na savijanje (greda)Iskoristivost poprenog presjeka80%Nosivost na posmik od poprene sile (greda 22x150 cm)Nosivost na vlak paralelno s vlakancima (stup 22x22 cm)31SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Nosivost na tlak paralelno s vlakancima s izvijanjem (kosi stup 22x22 cm)Potrebno je dodati spregove na sredini stupa da bi se smanjila duljina izvijanja i poveati visinu poprenog presjeka!32SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Nosivost na tlak paralelno s vlakancima s izvijanjem (stup) [uz dodatak spregova i promjene visine stupa na 450 mm]- os z-z33SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2- os y-y34SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Nosivost na tlak paralelno s vlakancima s izvijanjem (vertikalni stup 22x22 cm)Potrebno je dodati spregove na sredini stupa da bi se smanjila duljina izvijanja i poveati visinu poprenog presjeka!35SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Nosivost na tlak paralelno s vlakancima s izvijanjem (stup) [uz dodatak spregova i promjene visine stupa na 450 mm]- os z-z36SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2- os y-y37SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 24.4.2 Provjera progiba (GSU)Projektne vrijednosti konstanti elastinostiKoeficijenti deformacije i optereenjaMoment tromostiProjektne vrijednosti unutranjih sila (momenti savijanja) u presjeku x=l/238SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2-Momenti za uporabno optereenje-Oitano: M=1021,51 kNmPoetne vrijednosti komponenti progiba od pojedinanih djelovanjaProvjera uporabljivosti presjeka podronice za promjenjiva (poetni progib) i ukupna djelovanja (konani progib) u odnosu na granine vrijednosti deformacije elementa:Ogranienje trenutnog ili poetnog progiba od promjenjivog djelovanja39SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Ogranienje konane vrijednosti progiba za sveukupno proraunsko djelovanje5. Proraun horizontalnog vjetrovnog poprenog sprega

Razvijena duljina stabilizacijskog veza:

57, 03 l mBroj glavnih nosaa konstrukcije stabiliziranih jednim spregom

113, 673 n

115min 0, 511557, 03 'lkl40SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Srednja projektna vrijednost tlane sile prouzroene bonim izvijanjem popreno pridranog elementa naprezanog savijanjem

,1466, 38(1 ) (1 1) 01, 5 i dd critMN kn kN 030 dd ln Nq kL kN/m'

, , 0,, 2 20,05 0,5703 450 32 137000, 44220 11100 850 e f m k meanrel mmeanl h f Eb E G 1 critk Ne postoji potreba za horizontalnim spregovima!5. Proraun i dimenzioniranje karakteristinih detaljaPolaganje lamelaGlavni nosa je dimenzija 150 x 22 cm. Kako su ekstrados i intardos paralelni sa osi nosaa ( 0 ) i nosa je konstantnih dimenzija cijelom duljinom, odabrane su lamele debljine30mm i to 50 komada po visini.Dimenzioniranje detaljaZadane vrijednostiUtisnuti elini lim debljine t = 2mm (S235) Vijci M16 Klasa vijaka 4.841SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Lamelirano drvo GL32h k = 430 kg/m3-Nosivost vijaka optereenih okomita na os2h,0,k kf 0,082 (1 0,01 d) 0,082 (1 0,01 16) 430 29,62N/ mm h,1,k 2h,1,d modMf29,62f k 0,90 20,51N/ mm1,30 -Moment teenja3 3y,k ukd 16M 0,8 f 0,8 400 218453,33 Nmm6 6 y,ky,dMM218453,33M 198593,94 Nmm1,10 -Proraunska vrijednost nosivostid h,1,d 1R f t d 20,51 109 16 35769,44 N y,dd h,1,d 1 2h,1,d 14 MR 1,10 f t d 2 1f d t 1 + 1 1 ]24 198593,941,10 20,51 109 16 2 1 19063,4 N20,51 16 109 1 + 1 ]d y,d h,1,dR 1,5 2 M f d 1,5 2 198593,94 20,51 16 17125,06 N min dR 17125,06 N d min dR 2 R 2 17125,06 34250,12 N Detalj 1 (spoj glavnog nosaa sa kosim stupom)42SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 214,5 kN12,4 kN 0 kNPotreban broj vijaka3dpotr potrdF 12,4 10n n 0,36R 34250,12 Odabrano 2 kom.3dpotrdF 14,5 10n 0,42R 34250,12 Odabrano 2 kom.Razmaci vijaka( ) ( )1a 4 3cos d 4 3 cos31 16 105 mm + + 3,ta 7 d 7 16 112 mm ( ) ( )3,ca 1 6cos d 1 6cos149 16 66 mm + + ( ) ( )4,ta 2 2 sin d 2 2 sin149 16 48,5 mm 4 d 4 16 64 mm + + 4,ca 3 d 3 16 48 mm Odabrano1a 105 mm 4,ta 70 mm 3,ta 115 mm 4,ca 50 mm 3,ca 70 mm Detalj 2 (spoj vertikalnog stupa sa kosim rukama)43SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 21 0 4 , 5 k N1 4 , 6 k N1 1 9 , 5 k N1 4 , 6 k NPotreban broj vijaka3dpotr potrdF 119,5 10n n 3,5R 34250,12 Odabrano 4 kom.3dpotrdF 14,5 10n 0,42R 34250,12 Odabrano 2 kom.Razmaci vijaka( ) ( )1a 4 3cos d 4 3 cos59 16 88,72 mm 90 mm + + ( ) ( )1a 4 3cos d 4 3 cos0 16 112 mm + + 2a 4 d 4 16 64 mm 3,ta 7 d 7 16 112 mm ( ) ( )3,ca 1 6cos d 1 6cos121 16 33,4 mm 4 d 4 16 64 mm + + ( ) ( )4,ta 2 2 sin d 2 2 sin121 16 59,4 mm 4 d 4 16 64 mm + + 4,ca 3 d 3 16 48 mm Odabrano1a 90 mm 2a 70 mm 3,ca 70 mm 4,ca 50 mm 1a 115 mm 3,ta 115 mm 4,ta 65 mm 44SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Detalj 3 (nepomini leaj)326,0 kN113,2 kN 113,0 kNReakcije na leaju A dobivene statikim proraunom su:VR 326 kN Proraun gornje ploe leajaRavnomjerno optereenje od vertikalne reakcije:32 max Vc,aR 326 103,29 N/ mml b 450 220 Moment savijanja u sredini gornje ploe:a ac,l l 450 450M ( ) (3,29 ) 83278,13 Nmm2 4 2 4 Moment otpora poprenog presjeka:2b dW6Iz uvjeta iskoritenja naprezanja od savijanja u ploi: (elik S235; 2yf 235 N/ mm )Fe Fe,dopM0,9W 45SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2Fe,dop6 M 6 83278,13d 3,28 mmb (0,9 ) 220 (0,9 235) ODABRANO: d = 4 mmZadane vrijednostiUtisnuti elini lim debljine t = 2mm (S235) Vijci M24 Klasa vijaka 4.8Lamelirano drvo GL32h k = 430 kg/m3-Nosivost vijaka optereenih okomita na os2h,0,k kf 0,082 (1 0,01 d) 0,082 (1 0,01 24) 430 26,8 N/ mm h,1,k 2h,1,d modMf26,8f k 0,90 18,55 N/ mm1,30 -Moment teenja3 3y,k ukd 24M 0,8 f 0,8 400 737280 Nmm6 6 y,ky,dMM737280M 670254,5 Nmm1,10 -Proraunska vrijednost nosivostid h,1,d 1R f t d 18,55 98 24 43629,6 N y,dd h,1,d 1 2h,1,d 14 MR 1,10 f t d 2 1f d t 1 + 1 1 ]24 670254,51,10 18,55 98 24 2 1 29794,4 N18,55 24 98 1 + 1 ]d y,d h,1,dR 1,5 2 M f d 1,5 2 670254,5 18,55 24 36644,07N min dR 29794,4 N 46SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 2d min dR 2 R 2 29794,4 59588,8 N Potreban broj vijaka3dpotr potrdF 326 10n n 5,5R 59588,8 Odabrano 6 kom.Razmaci vijaka( ) ( )1a 4 3cos d 4 3 cos0 24 168 mm + + 2a 4 d 4 24 96 mm 3,ta 7 d 7 24 168 mm ( ) ( )3,ca 1 6cos d 1 6cos0 24 168 mm + + ( ) ( )4,ta 2 2 sin d 2 2 sin0 24 48 mm 4 d 96 mm + + 4,ca 3 d 3 24 72 mm Odabrano1a 170 mm 3,ta 170 mm 4,ta 100 mm 2a 100 mm 3,ca 170 mm 4,ca 75 mm 47SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 26. Vizualizacija48SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 249SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 250SERGEJ JOVANOVI; 0082028860DRVENE KONSTRUKCIJE 251SERGEJ JOVANOVI; 0082028860