vs znidaric blaz 1987
DESCRIPTION
aaaaaaaaTRANSCRIPT
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO
Blaž Žnidarič
PROJEKTIRANJE MONTAŽNE ARMIRANO BETONSKE HALE
Diplomsko delo
Maribor, december 2011
I
Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa
PROJEKTIRANJE MONTAŽNE ARMIRANO BETONSKE HALE
Študent: Blaž ŽNIDARIČ
Študijski program: Visokošolski strokovni, Gradbeništvo
Smer: Operativno-konstrukcijska
Mentor: doc. dr. Milan Kuhta
Somentor: Aljoša Klobučar, univ. dipl. inž. gr.
Maribor, december 2011
II
III
ZAHVALA
Za pomoč pri opravljanju diplomskega dela
se zahvaljujem mentorju dr. Milanu Kuhti
in somentorju Aljoši Klobučarju, ki sta mi
bila s koristnimi nasveti v veliko pomoč.
Zahvaljujem se tudi vsem, ki so mi v času
študija na kakršen koli način pomagali.
Posebna zahvala velja staršem in družini.
IV
PROJEKTIRANJE MONTAŽNE ARMIRANO BETONSKE HALE
Ključne besede : gradbeništvo, armirano betonske konstrukcije, montažna hala, vplivi
na konstrukcije, dimenzioniranje.
UDK: 624.012.35:691.81(043.2)
Povzetek
Namen diplomskega dela je bil izvesti računsko analizo montažne armirano betonske hale.
Statična analiza je bila narejena v programu Tower 6. Na osnovi dobljenih računalniških
rezultatov je bilo izvedeno dimenzioniranje izbranih konstrukcijskih elementov (strešni
leseni nosilec, montažni AB nosilec, steber s kratko konzolo in temeljna čaša). Statična
analiza in dimenzioniranje je bilo izvedeno po slovenskih standardih SIST EN 1990, SIST
EN 1991 in SIST EN 1992.
V
DESIGN OF PRECAST REINFORCED CONCRETE INDUSTRIAL BUILDING
Key words : civil engineering, reinforced concrete structures, industrial building,
loads, design
UDK: 624.012.35:691.81(043.2)
Abstract
The thesis deals with the precast reinforced concrete industrial buildings. The static
analysis of industrial building using program Tower 6 was made. Based on program
results the design of selected construction elements (wood beam, precast concrete beam,
concrete column and concrete footing) was made. Static analysis and design was made
according to Slovenian standards SIST EN 1990, SIST EN 1991 and SIST EN 1992.
VI
1 UVOD ..................................................................................................................... 1
1.1 Splošno o področju diplomskega dela ................................................................ 1
1.2 Namen in cilj diplomskega dela .......................................................................... 1
1.3 Struktura diplomskega dela ............................................................................... 2
2 SPLOŠNO O MONTAŽNIH AB OBJEKTIH ................................................... 3
2.1 Montažne armirano betonske hale ..................................................................... 3
2.1.1 Sestavni deli hale ............................................................................................... 5
2.1.2 Statični sistemi glavne nosilne konstrukcije ...................................................... 5
2.1.3 Spoji ................................................................................................................... 6
2.1.4 Stabilizacija montažnih hal ................................................................................ 7
2.1.5 Medetažne konstrukcije ..................................................................................... 7
2.1.5.1 Montažne prednapete votle plošče ............................................................ 9
2.1.6 Prednosti in slabosti montažne gradnje ........................................................... 10
2.1.7 Sistemi montažnih gradenj .............................................................................. 11
3 PREDSTAVITEV OBRAVNAVANE MONTAŽNE AB HALE .................... 15
3.1 Zasnova in opis konstrukcije ............................................................................ 15
3.1.1 Konstrukcijska zasnova ................................................................................... 18
3.1.2 Opis materialov in obdelav .............................................................................. 18
3.1.3 Sestave vertikalnih in horizontalnih konstrukcij ............................................. 22
4 ANALIZA VPLIVOV NA KONSTRUKCIJO ................................................. 24
4.1 Lastna in stalna obtežba ................................................................................... 24
4.2 Spremenljiva obtežba ........................................................................................ 25
4.2.1 Koristna obtežba .............................................................................................. 25
4.2.2 Obtežba s snegom ............................................................................................ 25
4.2.3 Obtežba z vetrom ............................................................................................. 27
4.2.3.1 Zunanji tlak .............................................................................................. 27
4.2.3.2 Notranje delovanje vetra .......................................................................... 35
5 STATIČNI IZRAČUN ........................................................................................ 36
VII
5.1 Splošno ................................................................................................................ 36
5.2 Strešni leseni nosilec .......................................................................................... 44
5.3 Montažni AB steber s kratko konzolo ............................................................. 48
5.4 Montažni AB nosilec .......................................................................................... 50
5.5 Temeljna čaša ..................................................................................................... 52
6 DIMENZIONIRANJE IZBRANIH AB MONTAŽNIH ELEMENTOV ....... 55
6.1 Dodatna pravila za montažne betonske elemente in konstrukcije ................ 55
6.1.1 Splošno ............................................................................................................ 55
6.1.2 Posebni izrazi, ki se uporabljajo v tem poglavju ............................................. 55
6.1.3 Osnove projektiranja, temeljne zahteve........................................................... 56
6.2 Dimenzioniranje strešnega lesenega nosilca.................................................... 57
6.2.1 Zasnova ............................................................................................................ 57
6.2.2 Materialne karakteristike ................................................................................. 57
6.2.3 Obremenitve .................................................................................................... 58
6.2.4 Mejno stanje nosilnosti (MSN) ....................................................................... 58
6.2.4.1 Kontrola napetosti strešnega nosilca ....................................................... 59
6.2.4.1.1 Upogib ............................................................................................... 59
6.2.4.1.2 Tlak vzporedno z vlakni .................................................................... 60
6.2.4.1.3 Strig .................................................................................................... 60
6.2.4.1.4 Kombinacija upogiba in tlaka ............................................................ 61
6.2.4.1.5 Kontrola stabilnosti ............................................................................ 61
6.2.4.1.6 Uklonsko zavarovanje tlačenega pasu ............................................... 64
6.2.5 Mejno stanje uporabnosti (MSU) .................................................................... 67
6.2.5.1 Kontrola deformacij ................................................................................. 67
6.3 Dimenzioniranje stebra s kratko konzolo ....................................................... 69
6.3.1 Zasnova ............................................................................................................ 69
6.3.2 Materialne karakteristike ................................................................................. 70
6.3.3 Obremenitve .................................................................................................... 70
6.3.4 Dimenzioniranje .............................................................................................. 71
6.3.4.1 Izračun vzdolžne armature....................................................................... 71
6.3.4.2 Prečna armatura ....................................................................................... 72
6.3.4.3 Izračun uklonske dolžine ......................................................................... 73
VIII
6.3.4.4 Potrebna armatura v konzoli stebra ......................................................... 75
6.3.5 Armaturni načrt................................................................................................ 76
6.3.5.1 Sidrne dolžine .......................................................................................... 76
6.3.5.2 Prekrivanje (preklopi palic) ..................................................................... 78
6.3.5.3 Izvleček armature .................................................................................... 79
6.4 Dimenzioniranje nosilca .................................................................................... 81
6.4.1 Zasnova ............................................................................................................ 81
6.4.2 Materialne karakteristike ................................................................................. 82
6.4.3 Obremenitve .................................................................................................... 82
6.4.4 Mejno stanje nosilnosti (MSN) ....................................................................... 83
6.4.4.1 Določitev vzdolžne armature ................................................................... 84
6.4.4.2 Določitev prečne armature....................................................................... 84
6.4.4.3 Določitev torzijske armature ................................................................... 87
6.4.5 Mejno stanje uporabnosti (MSU) .................................................................... 91
6.4.5.1 Izračun razpok ......................................................................................... 91
6.4.5.2 Izračun povesov ....................................................................................... 93
6.4.6 Armaturni načrt................................................................................................ 96
6.4.6.1 Sidrne dolžine .......................................................................................... 96
6.4.6.2 Prekrivanje (preklopi palic) ..................................................................... 98
6.4.6.3 Črta prekrivanja (razširitev ovojnice) ...................................................... 99
6.4.6.4 Določitev deleža momenta za posamezne palice .................................... 99
6.4.6.5 Izvleček armature .................................................................................. 100
6.5 Dimenzioniranje temeljne čaše ....................................................................... 101
6.5.1 Zasnova .......................................................................................................... 101
6.5.2 Materialne karakteristike ............................................................................... 101
6.5.3 Obremenitve .................................................................................................. 102
6.5.4 Dimenzioniranje ............................................................................................ 102
6.5.4.1 Določitev armature v čaši ...................................................................... 102
6.5.4.1.1 Vertikalna armatura ......................................................................... 103
6.5.4.1.2 Horizontalna armatura ..................................................................... 105
6.5.4.1.3 Kontrola strižnih napetosti ............................................................... 108
6.5.4.2 Temeljna peta ........................................................................................ 109
IX
6.5.4.2.1 Kontrola napetosti pot temeljem ...................................................... 111
6.5.4.2.2 Izračun armature v peti .................................................................... 112
6.5.4.2.3 Kontrola nevarnosti preboja ............................................................. 114
6.5.5 Armaturni načrt.............................................................................................. 117
6.5.5.1 Sidrne dolžine ........................................................................................ 117
6.5.5.2 Prekrivanje (preklopi palic) ................................................................... 119
6.5.5.3 Izvleček armature .................................................................................. 120
7 ZAKLJUČEK .................................................................................................... 122
8 VIRI, LITERATURA ....................................................................................... 124
9 PRILOGE........................................................................................................... 126
9.1 Arhitektura ...................................................................................................... 126
9.1.1 Tloris temeljev M 1: 100 ........................................................................... 126
9.1.2 Tloris pritličja M 1: 100 ........................................................................... 126
9.1.3 Tloris mansarde M 1: 100 .......................................................................... 126
9.1.4 Tloris ostrešja in strehe M 1: 100, 1:200 .................................................... 126
9.1.5 Vzdolžni prerez A-A M 1: 100 .................................................................. 126
9.1.6 Prečni prerez B-B M 1: 100 ...................................................................... 126
9.1.7 Zahodna in vzhodna fasada M 1: 100 .......................................................... 126
9.1.8 Severna in južna fasada M 1: 100 ................................................................ 126
9.2 Armaturni načrti ............................................................................................. 127
9.2.1 Montažni steber v osi C1 M 1: 20 ................................................................ 127
9.2.2 Montažni nosilec v osi C M 1: 20 ................................................................ 127
9.2.3 Temeljna čaša v osi C1 M 1: 20 .................................................................. 127
X
UPORABLJENI SIMBOLI
VELIKE ČRKE
A … ploščina prečnega prereza
Ac… ploščina prečnega prereza betona
As… ploščina prečnega prereza armature
As,min… najmanjša ploščina prečnega prereza armature
As,w… ploščina prečnega prereza strižne armature
Ec,eff… efektivni modul elastičnosti betona
Ecm… sekantni modul elastičnosti betona
Es… projektna vrednost modula elastičnosti armaturnega jekla
EJ… upogibna togost
G … strižni modul, lastna teža
I … vztrajnostni moment
M …. moment
MEd… projektna vrednost upogibnega momenta
N … osna sila
NEd… projektna vrednost osne sile
R … odpornost, nosilnost, reakcija
T … nihajni čas, torzijski moment, temperatura, reakcija
V … prečna sila
VEd… projektna vrednost prečne sile
VRed… reducirana prečna sila
W … odpornostni moment prečnega prereza
XI
MALE LATINSKE ČRKE
a … razdalja
b … širina, pomik
d … premer, višina, diagonala – njena dolžina
e … ekscentričnost
f … trdnost materiala, poves
fc… tlačna trdnost betona
fcd… projektna tlačna trdnost betona
fck… karakteristična tlačna trdnost betona na valju, starega 28 dni
fcm… srednja vrednost tlačne trdnosti betona na valju
fctm… srednja vrednost natezne trdnosti betona
fy… meja elastičnosti armature
fyd… projektna meja elastičnosti armature
fyk… karakteristična meja elastičnosti armature
fywd… projektna meja elastičnosti strižne armature
g … teža
h … višina
i … vztrajnostni radij
k … koeficient, togost
l … dolžina, razpon, uklonska dolžina
m … masa, koeficient
n … normalno (pravokotno)
p … tlak, koristna obtežba
r … radij
q … kvaliteta, spremenljiva obtežba
XII
s … obtežba snega
t … torzija, debelina
t0… starost betona v času nanosa obtežbe
u… obseg betonskega prečnega prereza
w … obtežba vetra
z … os ortogonalnega koordinatnega sistema
y … os ortogonalnega koordinatnega sistema
x … os ortogonalnega koordinatnega sistema
MALE GRŠKE ČRKE
α … alfa, kot, razmerje, koeficient
β … beta, kot, razmerje, koeficient
γ ... gama, delni varnostni faktor
γc ... delni varnostni faktor za beton
γG ... delni varnostni faktor za stalne vplive
γM ... delni varnostni faktor za material
δ … delta, upogibek, pomik
ε … epsilon, deformacija
η … eta, koeficient
λ … lambda, vitkost, razmerje
µ … mi, torni koeficient, koeficient obtežbe snega
ν … ni, poissonov količnik
σ … sigma, normalna napetost
σc … tlačna napetost betona
XIII
σcp … tlačna napetost betona zaradi osne sile ali prednapenjanja
Ø… premer armaturnih palic
τ … tau, strižna napetost
ϕ … fi, zasuk, nagib, razmerje
χ … kapa, redukcijski faktor pri uklonu
ψ … psi, razmerje napetosti, redukcijski faktor
π … pi
ρ … rho, gostota
OZNAKE V FORMULAH
Av … površina strižnega prereza
ag … projektni pospešek tal
Ct … termični koeficient
Ce … koeficient izpostavljenosti
cALT … koeficient nadmorske višine
cDIR … koeficient smeri
ce (z) … koeficient izpostavljenosti objekta
cpe … koeficient zunanjega pritiska
cr (z) … koeficient hrapavosti
ct (z) … koeficient topografije
cTEM … koeficient začasnosti
Fb … potresna sila
h … višina
i … vztrajnostni radij
kτ … koeficient strižnega lokalnega izbočenja
XIV
It … torzijski vztrajnostni moment pri neovirani torziji
Iw … torzijski vztrajnostni moment pri ovirani torziji
lu … uklonska dolžina y
Msd … računski upogibni moment
Mz,Sd … moment okoli z osi
My,Sd … moment okoli y osi
Mpl,Rd … računska plastična odpornost prereza na upogib
Mb,Rd … računska odpornost nosilca na zvrnitev
Mcr … elastični kritični moment bočne zvrnitve
Nsd … računska osna sila
Nt,Rd … odpornost elementa na natezno osno silo
Npl,Rd … plastična odpornost bruto prereza
Nb,Rd … uklonska nosilnost elementa
Vsd … računska prečna sila
Vpl,Rd … računska plastična odpornost na prečno silo
Wel … odpornostni elastični moment jeklenega nosilca
Wpl …. odpornostni plastični moment jeklenega nosilca
Sd (T1) … ordinata projektnega spektra
T1… nihajni čas konstrukcije
TB, TC,TD ... mejni nihajni časi, ki so odvisni od tipa tal
∆T … temperaturna razlika
vref … referenčna hitrost vetra
zo … hrapavost površine
zmin … minimalna višina
XV
we … zunanji pritisk vetra
β0 … faktor ojačitve v spektru odziva
δdop … dopustna deformacija
δmax … maksimalna deformacija
ε … specifična deformacija
γM0,M1 … faktorji varnosti za odpornost
qk … enakomerno porazdeljena obtežba
qref … referenčni pritisk vetra
Qk … koncentrirana sila pri koristni obtežbi
OKRAJŠAVE, KRATICE
AB… armirani beton
C… beton
EC… Eurocode
HI… hidroizolacija
itd…. in tako dalje
L.T…. lastna teža
MSN… mejno stanje nosilnosti
MSU… mejno stanje uporabnosti
oz…. oziroma
PVC… polivinilklorid
S… jeklo
S.T… stalna teža
TI… toplotna izolacija
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 1
1 UVOD
1.1 Splošno o področju diplomskega dela
Montažna gradnja predstavlja alternativo klasični gradnji, pri kateri vse materiale
pripeljemo na gradbišče in jih postopoma vgrajujemo. Sistem omogoča hitro, racionalno in
trajno gradnjo industrijskih proizvodnih hal, skladišč, stanovanjskih, trgovskih in
poslovnih objektov. Dobra lastnost sistema je prilagodljivost, kar pomeni, da omogoča
projektantom obilo svobode pri določevanju razponov v prečni in vzdolžni smeri ter pri
izbiri posameznih nosilnih elementov. Montažni sistemi gradnje so zasnovani tako, da
omogočajo pri pravilni izbiri detajlov tudi naknadne dograditve oziroma spremembe
dimenzij objekta.
1.2 Namen in cilj diplomskega dela
Namen diplomskega dela je spoznati projektiranje montažne gradnje s študijo projekta
obstoječega montažnega objekta investitorja HERMI d.o.o. [15], prikazati montažni objekt
s pomočjo računalniškega programa kot statični 3D-model armirano betonske montažne
konstrukcije in model statično analizirati z upoštevanjem vplivov na konstrukcijo po
standardu SIST EN 1991-1-1, z izjemo potresnega vpliva. Namen je še obdelati ustrezne
kombinacije vplivov po SIST EN 1990 in na podlagi računalniško dobljenih obremenitev
dimenzionirati izbrane konstrukcijske elemente po peš postopku, in sicer:
- strešni lesen nosilec,
- steber s kratko konzolo,
- montažni AB nosilec,
- temeljno čašo.
Sam cilj diplomskega dela je torej statična analiza montažnega objekta z računalniškim
programom in dimenzioniranje konstrukcijskih elementov s peš postopkom.
Stran 2 Projektiranje montažne armirano betonske hale
1.3 Struktura diplomskega dela
V prvem poglavju Uvod je splošen opis področja diplomskega dela, kjer so na kratko
opisane montažne gradnje na splošno. V nadaljevanju poglavja so opisani namen, cilji in
struktura diplomskega dela.
V drugem poglavju Splošno o montažnih AB objektih je najprej opis montažnih armirano
betonskih hal, v nadaljevanju pa opis vrst montažnih konstrukcij, sestavni deli hal, spoji,
stabilizacija montažnih hal, medetažne konstrukcije, prednosti in slabosti takšne gradnje in
opis posameznih sistemov montažne gradnje.
Naslov tretjega poglavja je Predstavitev montažne AB hale, v katerem je opisana zasnova,
podan pa je tudi natančen opis montažne armirano betonske hale. Podani so vsi podatki in
predpostavke, ki so bili uporabljeni pri sami analizi in dimenzioniranju konstrukcije.
Četrto poglavje je Analiza vplivov na konstrukcijo, kjer so prikazani in izračunani vplivi, ki
delujejo na halo.
Peto poglavje je Statični izračun, v katerem so prikazani rezultati statičnega izračuna za
izbrane elemente iz računalniškega programa Tower 6.0.
Šesto poglavje je Dimenzioniranje izbranih AB montažnih elementov, v katerem je na
začetku kratki povzetek iz SIST EN 1992-1-1 poglavje 10. V nadaljevanju je prikazano peš
dimenzioniranje izbranih elementov po ustreznih Evrokod standardih:
- strešni lesen nosilec,
- steber s kratko konzolo,
- montažni AB nosilec,
- temeljna čaša.
Sedmo poglavje je Zaključek, kjer je napisan kratek povzetek diplomskega dela.
Osmo poglavje je Literatura, kjer so navedeni viri in literatura, ki so bili uporabljeni pri
diplomskem delu.
Zadnje poglavje pa so Priloge, kjer so podani načrti arhitekture in armaturni načrti.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 3
2 SPLOŠNO O MONTAŽNIH AB OBJEKTIH
2.1 Montažne armirano betonske hale
Razvoj konstrukcij hal je bil povezan z razvojem montažno AB elementov in jekla.
Montažni sistem gradnje objektov predstavljajo prefabricirani armirano betonski in
adhezijsko prednapeti armirano betonski elementi, ki so izdelani in obdelani v tovarniških
dvoranah in nato dostavljeni na lokacijo gradnje. S predizdelanimi betonskimi izdelki je
gradnja hitra in racionalna, sistem gradnje je pripravljen tako, da omogoča pri pravilni
izbiri detajlov tudi naknadne dograditve oziroma podaljšanje objektov. Namenjena pa je
industrijskim, proizvodnim, trgovskim, poslovnim in drugim vrstam objektov. Betonski
predizdelki se v podjetjih izdelajo po naročilu. S kombinacijo različnih tipov elementov se
lahko izvedejo različne vrste skeletnih konstrukcij:
- enoladijske dvokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- dvoladijske dvokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- večladijske dvokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- enoladijske, dvoladijske, večladijske dvokapne objekte z
dodatnim aneksom (z žerjavno progo in etažo),
- enoladijske enokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- dvoladijske enokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- večladijske enokapne objekte (z žerjavno progo in etažo),
- druge objekte na osnovi kombinacije osnovnih elementov.
Stran 4 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Slika 2-1: Vrste skeletnih konstrukcij
PRIKAZ AB MONTAŽNIH ELEMENTOV:
Slika 2-2: Sestava AB montažnih elementov
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 5
Zasnova nosilne konstrukcije hale se izvede na osnovi funkcijskih lastnosti in predvidene
lokacije objekta, na osnovi katere je potrebno upoštevati zunanje vplive na konstrukcije
(klimatske razmere, območje potresne obtežbe). Predvidijo se dvižni mehanizmi in ostale
transportne naprave, s katerimi se izvaja notranji transport, ki bistveno vplivajo na zasnovo
konstrukcije. Zasnova osvetlitve, zračenja in ogrevanja ne vpliva na nosilno konstrukcijo
hale. Pri zasnovi hal lahko upoštevamo tudi posebne zahteve:
Predvideno podaljšanje, združitev, možnost povečanja nosilnosti, upoštevanje povprečnih
klimatskih razmer, da se lahko naredi tipski projekt. [14]
2.1.1 Sestavni deli hale
Nosilno konstrukcijo hale delimo na :
- primarno konstrukcijo (glavni okvirji, povezja, …),
- sekundarno konstrukcijo (fasadna konstrukcija, strešne lege, …).
Nosilnost sekundarnih konstrukcij ne vpliva na globalno stabilnost konstrukcije. Elementi
služijo za zapiranje objekta pred zunanjimi vplivi.
Slika 2-3: Sestavni deli hale
2.1.2 Statični sistemi glavne nosilne konstrukcije
Tako kot glavna nosilna konstrukcija vpliva na stabilnost objekta, predstavlja tudi velik
delež cene glede na skupno ceno objekta. Glavno nosilno konstrukcijo izberemo glede na
namembnost objekta ter jo delimo na dva dela:
Stran 6 Projektiranje montažne armirano betonske hale
- strešna ravnina,
- ravnina stebrov.
Po načinu prenosa zunanjih sil preko strehe na stebre ločimo:
- ravninski statični sistem (okvirji različnih vrst),
- prostorski statični sistem (primerno za kvadratni tloris).
Na izbiro optimalnega konstrukcijskega sistema glavne nosilne konstrukcije vplivajo:
- stabilnost, funkcionalnost,
- cena,
- dimenzije, oblika,
- vrsta in oblika obtežb,
- dvižni mehanizmi,
- načini podpiranja.
2.1.3 Spoji
Pri zasnovi in dimenzioniranju spojev je potrebno upoštevati rešitve, ki bodo omogočale
enostavno izdelavo in montažo konstrukcijskih elementov in da bo spojev čim manj.
Predvidena izvedba spojev je bistvenega pomena za konstrukcijsko zasnovo hale. Zasnova
spojev vpliva tudi na končno ceno nosilne konstrukcije objekta. Ločimo vertikalne in
horizontalne spoje, glede na material pa:
- betonski (lepila, cementna malta),
- armirano betonski,
- jekleni (sidra, vijak).
Pri projektiranju spoja moramo biti pozorni na:
- da so sposobni prevzeti vse predvidene funkcije (prenos obtežbe, zapiranje
prostora, tesnenje…),
- da so pomembnejši spoji vedno dostopni,
- varnost pred požarom in korozijo,
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 7
- upoštevati moramo krčenje in tečenje betona,
- spoji morajo biti enostavni,
- zagotoviti moramo trajnost in odpornost na razne vplive.
Pri izdelavi in montaži konstrukcijskih elementov je potrebno posvetiti pozornost kontroli
kvalitete spoja in obdelavi površin. Oblika sestavnih delov konstrukcije in razpoložljivi
prostor morata zagotavljati varno montažo elementov.
2.1.4 Stabilizacija montažnih hal
Osnovna naloga zavetrovanj je omogočiti prenos horizontalnih sil iz objekta na temeljna
tla na način, da ni ogrožena globalna stabilnost. Z ozirom na daljšo vzdolžno in krajšo
prečno smer mora imeti objekt naslednja zavetrovanja:
- horizontalno vzdolžno,
- horizontalno prečno,
- vertikalno vzdolžno,
- vertikalno prečno.
Pri montažni gradnji, ki je sestavljena iz stebrov, nosilcev, stropnih in krovnih elementov
horizontalno stabilnost zagotovimo z:
- s stebri, ki so togo vpeti v temelje (za enoetažne objekte),
- s togimi polnimi stenami in togimi jedri, redkeje pa z nateznimi vrvmi.
Ločimo dva tipa zavetrovanj (vezi):
- vezi z nateznimi diagonalami,
- vezi s tlačno-nateznimi diagonalami.
2.1.5 Medetažne konstrukcije
Horizontalno nosilno konstrukcijo večetažne zgradbe predstavlja medetažna konstrukcija.
Zaradi več funkcij predstavlja enega izmed najvažnejših delov konstrukcije v
funkcionalnem, statičnem in ekonomskem smislu. Izbor medetažne konstrukcije vpliva na
celotni statični sistem, saj sta z njo izbrana smer in tok prenosa horizontalnih in vertikalnih
obtežb. Debelina vpliva na skupno višino objekta.
Stran 8 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Principi pri izboru medetažne konstrukcije:
- optimalna izpolnitev statičnih zahtev z najkrajšo potjo prenosa vertikalnih obtežb,
- optimalna konstrukcija s čim manj elementov in spojev – enostavna izvedba
konstrukcije,
- ekonomska in tehnična upravičenost glede na zahteve.
� TIPI MEDETAŽNIH KONSTRUKCIJ
Izbor konstrukcije je odvisen od razdalje med stebri in intenzitete koristne obtežbe ter od
tipa medetažne plošče (nosilnost).
Medetažna konstrukcija brez nosilcev:
Je najenostavnejši primer. Uporabljena je pri manjših razponih in manjših potrebnih
nosilnostih.
Slika 2-4: Plošča brez nosilcev
Medetažna konstrukcija z nosilci v eni smeri:
Nosilci, na katere se direktno položijo plošče, so vezani na stebre. Konstrukcija je zelo
ekonomična, pot sil je razmeroma kratka. Uporabljena je pri manjših razponih in manjših
potrebnih nosilnostih.
Slika 2-5: Nosilci v eni smeri
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 9
Medetažna konstrukcija z nosilci v obeh smereh:
Nosilci, na katere se direktno položijo plošče, so direktno vezani na stebre. Konstrukcija je
namenjena večjim razponom. Sistem je tipičen za visokogradnje.
Slika 2-6: Nosilci v obeh smereh
2.1.5.1 Montažne prednapete votle plošče
Prednapete votle plošče so zaradi ugodnih lastnosti in široke uporabnosti osvojile svet.
Skozi razvoj od začetka sedemdesetih let so s svojo fleksibilnostjo in velikimi razponi
(visoka nosilnost) postale vodilni element montažne gradnje v svetu. Uporabljeni beton
ima nizki vodocementni faktor in različne tlačne trdnosti. Votle plošče so ojačane le z
vzdolžno armaturo. Standardna širina plošč je 100 do 200 cm. Razrez je možen pod
poljubnim kotom, dovoljeni pa so tudi izrezi, poglobitve in odprtine. Višine plošč so
odvisne od proizvajalcev in razpona (od 16 do 50 cm). Z razpoložljivimi višinami in
gladko spodnjo površino nudijo možnosti široke uporabe v vseh vrstah gradenj
(stanovanjske, poslovne, skeletne armirano betonske in jeklene industrijske hale) za
izdelavo medetažnih konstrukcij. Vzdolžne votline se koristijo za vodenje raznih instalacij.
Stran 10 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Slika 2-7: Prednapete votle plošče
2.1.6 Prednosti in slabosti montažne gradnje
Pri vsaki gradnji objektov naletimo na neke prednosti in slabosti. Enako je pri montažni
gradnji, katera ima kar nekaj prednosti pred klasično gradnjo.
Prednosti:
- Produktivnost dela je mnogo večja, saj lahko v betonskem obratu uporabimo
mehanizirane proizvodne postopke, ki znajo povečati produktivnost dela.
- Čas gradnje je krajši. V času, ko pripravljamo gradbišče in izvajamo prve faze dela,
lahko v betonskem obratu že izdelujemo montažne elemente (stebre, nosilce,
stropne elemente…).
- Gradnja s tipiziranimi in standardnimi montažnimi elementi nudi možnost uvedbe
sodobnih organizacijskih metod dela, tako pri projektiranju kot pri izvedbi.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 11
- Premagan je značaj gradbene sezone. Izdelava montažnih elementov lahko poteka v
betonskem obratu skozi vse leto, a montažo lahko izvajamo, razen v redkih
primerih, tudi pozimi.
- Delovni pogoji delavcev so v stacionarnih obratih mnogo boljši kot na gradbišču.
Delavci so zaščiteni pred vremenskimi vplivi, manj je težkega fizičnega del,
družbeni standard je višji, delavci hitreje pridejo do kvalifikacije in specializacije.
- Prihranek pri materialu.
- Lažje koriščenje prednosti prednapetega betona – izdelava prednapetega betona na
stezi za prednapenjanje.
- Prihranek na delu in materialu za odranje in opaževanje.
- Možnosti faznosti gradnje objekta.
- Možnost demontaže objekta.
Pomanjkljivosti:
- omejen asortiment in delna omejenost fleksibilnosti gradnje,
- velika začetna vlaganja za specialno opremo,
- odvisnost organizacije proizvodnje velikih serij montažnih elementov od tržnih
pogojev,
- prisotnost stikov elementov, ki predstavljajo občutljiva mesta v konstrukciji
objekta,
- prevoz montažnih elementov do gradbišča.
2.1.7 Sistemi montažnih gradenj
Različni avtorji delijo montažne sisteme različno (pri tem pa imajo veliki vpliv podjetja),
in sicer:
- z ozirom na konstrukcijo,
- z ozirom na uporabljene materiale,
- z ozirom na težo montažnih elementov,
- z ozirom na postopek montažnosti,
Stran 12 Projektiranje montažne armirano betonske hale
- z ozirom na mesto proizvodnje,
- z ozirom na namen objekta,
- z ozirom na odprtost sistema.
� Montažni sistemi z ozirom na konstrukcijo so:
- Ploskovni sistemi.
Ploskovni elementi so tisti, ki imajo eno dimenzijo očitno manjšo od drugih dveh. Ti
elementi so predvsem stene in plošče.
- Skeletni sistemi.
Skeletni montažni sistem je v konstrukcijskem smislu opredeljen kot sklop prefabriciranih
elementov (nosilcev, stebrov temeljnih čaš...). Ta način gradnje je zelo prilagodljiv, saj
omogoča veliko idej pri projektiranju in v sami gradnji. Kasneje se lahko tudi nekateri
prostori objekta spreminjajo, v veliki meri pa se skeletni sistem kombinira s ploskovnim
sistemom predvsem pri fasadah in ploščah. Problem tega sistema je stabilnost.
- Prostorski sistemi.
Pri tem sistemu se uporabljajo prostorski elementi, katere enostavno spajamo. Takšna
gradnja je zelo hitra, vendar tudi težavna, saj je potrebno težke elemente transportirati do
gradbišča, kasneje pa še na mesto vgradnje.
- Mešani sistemi.
Ta sistem montažne gradnje predstavlja kombinacijo predhodnih sistemov. Največ se
uporablja kombinacija skeletnega sistema s ploskovnim.
� Montažni sistemi z ozirom na uporabljene materiale:
- težki betoni,
- lahki betoni,
- opečni proizvodi,
- les,
- jeklo,
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 13
- umetni materiali,
- mešani materiali.
� Montažni sistemi z ozirom na težo montažnih elementov so:
- lahki (z elementi do 3000 kg),
- srednje težki (z elementi od 3000 do 7000 kg),
- težki ( z elementi nad 7000 kg).
� Montažni sistemi z ozirom na postopek montažnosti:
- polmontažni elementi, ki se manj kot 50% izdelajo v proizvodnji, ostalo pa se
izdela naknadno na gradbišču;
- montažni sistemi, pri katerih je montažnost od 50 do 90%;
- montažni sistemi, pri katerih je montažnost višja od 90% objekta - odvisna je od
gotovih gradbenih elementov, ki jih zmontiramo na gradbišču.
� Montažni sistemi z ozirom na mesto proizvodnje:
- Poligonalni sistemi, kadar se proizvodnja montažnih elementov organizira na
gradbišču.
- Stacionarni sistemi, kadar se proizvodnja montažnih elementov proizvaja v stalnem
mestu ali tovarni. Pri tem sistemu je slabost transport, prednost pa kvaliteta in
tehnologija proizvodnje.
� Montažni sistemi z ozirom na namen objekta:
- stavbni objekti,
- za javne zgradbe visokogradnje (šole, bolnice, upravne zgradbe, hoteli…),
Stran 14 Projektiranje montažne armirano betonske hale
- za prireditvene objekte in dvorane (hale, skladišča, športne dvorane, dvorane za
kulturne prireditve…),
- za mostove,
- za objekte nizkogradnje,
- za ostale objekte.
� Montažni sistemi z ozirom na odprtost sistema:
- odprti sistem.
Je tisti sistem, pri katerem lahko zamenjamo montažne elemente enega sistema z
montažnimi elementi drugih sistemov.
- Zaprti sistem.
Je tisti sistem, pri katerem so montažni elementi karakteristični in jih ni možno zamenjati
ali kombinirati z montažnimi elementi drugih sistemov. [5]
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 15
3 PREDSTAVITEV OBRAVNAVANE MONTAŽNE AB HALE
3.1 Zasnova in opis konstrukcije
Objekt je podolgovate tlorisne zasnove, sestavljen iz 4 podolgovatih delov. Višina slemena
objekta je v delu I: + 6.75 m, v delu II: + 7.86, v delu III: + 8.98 in v delu IV: 10.00 m,
Smer slemena je S-J. Etažnost objekta: dvoetažen - pritličje z mansardo (izzidana
podstreha). Vhodi v objekt so na zahodni strani objekta. Streha je sestavljena iz 4
simetričnih dvokapnic naklona 15°. Pred vhodi na Z fasadi objekta sta 2 steklena
nadstreška v gabaritu gradbene linije objekta. Konstrukcija ostrešja bo iz lesenih lepljenih
nosilcev. Širina napušča bo znašala 35 cm in 50 cm (merjeno od konstrukcije objekta).
Višina kolenčnega zidu se bo prilagajala višini slemena. Kritina bo iz ognjevarnih strešnih
panelov proizvajalca (Trimoterm SNV) z debelino izolacije 20 cm, v temno sivi barvi.
Fasada bo ometana, v svetlih tonih.
Slika 3-1: Tloris pritličja
Stran 16 Projektiranje montažne armirano betonske hale
�
Slika 3-2: Prečni prerez
Slika 3-3: Vzdolžni prerez
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 17
� Zunanje tlorisne dimenzije (dimenzije se nanašajo na konstrukcijo objekta). Objekt
je sestavljen iz 4 delov (priloga 9.1).:
- del I: 9.00 m x 14.00 m,
- del II: 9.00 m x 17.00 m,
- del III: 9.00 m x 20.00 m,
- del IV: 9.00 m x 23.00 m.
� Višinski gabarit:
- izhodiščna višinska kota pritličja objekta: ±0.00 = 241.30 m.nm.v,
- višinska kota pritličja: ±0.00 m,
- višinska kota izven objekta: -0.15 m,
- višinska kota mansarde v stanovanjskem delu (I.) je 3,425 m, v skladiščnem delu
(II, III, IV) pa 4,355 m,
- višina slemena objekta je v delu I: + 7.08 m, v delu II: + 8.25, v delu III: + 9.43 in v
delu IV: 10.50 m,
- višinska kota kapi v delu I: + 5.07 m, v delu II: + 5.84, v delu III: + 6.62 m in v
delu IV: 7.28 m.
� Funkcionalna zasnova pritličja:
Pritličje je razdeljeno na poslovni (pisarniški) del v delu objekta I ter poslovni del (II, III in
IV), namenjen storitveni dejavnosti. Pisarniški in storitveni del sta med seboj požarno
ločena.
V pisarniškem delu se nahajajo vetrolov, sprejemnica, sanitarije, pisarna, čajna kuhinje,
garderobe ter prostor za čistila.
V delu, namenjenem storitveni dejavnosti, je prostor nedeljen, odprt. Namenjen je razvoju
izdelkov.
Stran 18 Projektiranje montažne armirano betonske hale
� Funkcionalna zasnova mansarde:
Mansarda je višinsko razdeljena na dva dela: stanovanjski del nad poslovno-pisarniškim
delom (v delu objekta I) je na v.k. 3,425, poslovno-skladiščni del nad delom, namenjenim
storitveni dejavnosti (v delu objekta II, III in IV) pa je na v.k. 4,355 m.
Oba dela sta med seboj požarno ločena.
3.1.1 Konstrukcijska zasnova
Konstrukcija objekta bo AB prefabricirana skeletna, sestavljena iz AB stebrov velikosti
50/50 cm, vsajenih v čašaste betonske temelje, AB nosilcev in votle prefabricirane
prednapete betonske plošče debeline 26,5 cm.
Objekt bo temeljen s točkovnimi temelji in vmes pasovnimi temelji globine 60 cm.
Zunanje stene bodo klasično zidane, opečne debeline 30 cm, notranje nosilne stene bodo
zidane z opečnim modularnim blokom debeline 20 cm. Vse opečne stene bodo vertikalno
in horizontalno zavetrovane z AB protipotresnimi vezmi.
Notranje predelne stene so opečne ali izdelane iz mavčno-kartonskih plošč proizvajalca
(Knauf).
Ostrešje sestoji iz lesenih lepljenih nosilcev s požarno odpornostjo minimalno 30 min,
zavetrovano z jeklenimi nateznimi vezmi, ki bodo ustrezno požarno zaščitene.
V objektu sta dve AB stopnišči: v poslovno-stanovanjskem delu in v poslovno-
skladiščnem delu. Premoščajo višinsko razliko 3,425 oz. 4,355 metrov.
3.1.2 Opis materialov in obdelav
� Stene, stropovi:
Notranje opečne stene so ometane, mavčno-kartonske stene bandažirane in kitane.
Zunanje stene so obložene s 15 cm debelo TI po sistemu demit fasade.
Notranje opečne stene v objektu so ometane s strojnim ometom (grobo in fino), zaglajene
in poslikane. Mavčno kartonske stene so bandažirane, kitane in poslikane. Stene v
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 19
sanitarijah so obložene s keramičnimi ploščicami. Stropi v poslovno-stanovanjskem delu
so obdelani z mavčno-kartonskimi ploščami proizvajalca Knauf (bandažirani in kitani ter
poslikani), v poslovno-skladiščnem delu pa niso posebej obdelani.
� Stopnice:
Stopnice so AB, obložene z granitogresom. Stopnice v poslovno-stanovanjskem delu so
dvoramne in premoščajo višinsko razliko 3,425 m, stopnice v poslovno-skladiščnem delu
pa so triramne in premoščajo višinsko razliko 4,355 m. Ograja v poslovno-stanovanjskem
delu je lesen ročaj, vpet v steno (stopnice so ob straneh omejene s steno), v poslovno-
skladiščnem delu je ograja kovinska, varnostna, vertikalno členjena s prečkami na medosni
razdalji do 12 cm.
V poslovno-skladiščnem delu je tudi tovorno dvigalo za prevoz materiala v mansardno
etažo. Jašek bo jeklen, obložen z mavčno-kartonskimi ploščami.
� Tlaki:
Vse konstrukcije tlakov so izvedene po sistemu »plavajočih podov«.
V poslovnem delu, namenjenem pisarnam, bo tlak negorljivi PVC na 7 cm estriha in 10 cm
TI stopnišče, obloženo z granitogresom.
Tlak v hali v pritličju bo quarz – t na 10 cm AB estriha in 8 cm TI,
tlak v hali v mansardi bo quraz – t na 5 cm estriha in 4 cm TI (plošča nad pritličjem je
votla AB prefabricirana prednapeta).
� Vrata:
Vhodna vrata v objekt so protivlomna, delno zastekljena. Notranja vrata v objektu so v
stanovanjsko-poslovnem delu lesena, v poslovno-skladiščnem delu pa ultrapas. Požarna
vrata morajo ustrezati standardom, zanje mora izvajalec priložiti dokazilo o skladnosti s
požarnovarnostnimi zahtevami.
Garažna vrata so rolo in avtomatska.
Stran 20 Projektiranje montažne armirano betonske hale
� Okna:
Okna in balkonska vrata so plastificirana, z dvoslojno zasteklitvijo, srebrno sive barve.
Odpirajo se po vertikalni in horizontalni osi.
� Streha:
Streha je sestavljena iz 4 simetričnih dvokapnic naklona 15°.
Strešna konstrukcija je lesena (lepljeni nosilci), vidna, lužena in zaščitena pred biološkimi
škodljivci in vremenskimi vplivi. Kritina je iz ognjevarnih strešnih panelov z debelino
izolacije 20 cm, v temno sivi barvi. Zaključki, odtoki in kleparske obrobe so pločevinasti, v
barvi kritine.
Slika 3-4: Konstrukcija ostrešja
� Napušč:
Napušči so široki 35 cm na zatrepnih straneh delov objekta in 50 cm pri kapeh, merjeno od
konstrukcije objekta.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 21
� Fasada:
Fasada bo ometana, npr. Demit, debelina TI je 15 cm, v svetlih nevtralnih tonih (3 nianse).
Cokel bo obdelan z vodoodbojno barvo, v barvnem tonu fasade.
Slika 3-5: Lepljenje toplotne izolacije
Stran 22 Projektiranje montažne armirano betonske hale
3.1.3 Sestave vertikalnih in horizontalnih konstrukcij
SESTAVA ZUNANJIH STEN:
- oplesk - fini omet 1 cm - grobi omet 3 cm - opečni modularni blok / AB nosilna konstrukcija 30 cm / 50 cm - TI 15 cm - zaključni fasadni sloj 0,3 cm skupaj: 50 cm / 70 cm
SESTAVA NOTRANJIH NOSILNIH OPEČNIH STEN:
- oplesk - fini omet 1 cm - grobi omet 3 cm - opečni modularni blok / AB vertikalne in horizontalne vezi 20 cm - grobi omet 3 cm - fini omet 1 cm - oplesk skupaj: 28 cm
SESTAVA NOTRANJIH SANITARNIH OPEČNIH STEN (sanitarije):
- keramika, lepljena 1 cm - grobi omet 3 cm - opečni zid 15 cm - grobi omet 3 cm - fini omet 1 cm - oplesk skupaj: 23 cm
SESTAVA PREDELNIH STEN:
- oplesk - sloj kitanja in bandažiranja - mavčno kartonske plošče - pod konstrukcija - mavčno kartonske plošče - sloj kitanja in bandažiranja - oplesk skupaj: 10 cm
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 23
SESTAVA POHODNIH TLAKOV V PRITLIČJU POSLOVNO STANOVANJSKEGA
DELA:
- PVC tlak / keramika, lepljena 0,5 - 1 cm - betonski estrih 7-8 cm (s talnim gretjem) - TI stirodur 10 cm - HI 0,5 cm - podložni beton 10 cm skupaj: 30 cm
SESTAVA POHODNIH TLAKOV V MANSARDI POSLOVNO STANOVANJSKEGA
DELA:
- PVC tlak / keramika, lepljena 0,5- 1 cm - betonski estrih 6-7 cm s talnim gretjem - TI stirodur 8 cm - votle prefabricirane prednapete plošče 26 cm skupaj: 42 cm
SESTAVA POVOZNIH TLAKOV V PRITLIČJU POSLOVNO STANOVANJSKEGA
DELA:
- QUARZ – T - AB estrih 10 -11 cm (povozna izvedba) - TI stirodur 8 cm - HI 0,5 cm - podložni beton 20 cm skupaj: 40 cm
SESTAVA POHODNIH TLAKOV V MANSARDI POSLOVNO STANOVANJSKEGA
DELA:
- QUARZ – T - AB estrih 5 cm - TI stirodur 4 cm - votle prefabricirane prednapete plošče 26 cm skupaj: 35 cm
SESTAVA STREHE:
- STREŠNI PANELI 20 cm - ostrešje iz lesenih lepljenih nosilcev
Stran 24 Projektiranje montažne armirano betonske hale
4 ANALIZA VPLIVOV NA KONSTRUKCIJO
SPLOŠNO
Objekt bo lociran v okolici mesta Celje. Glede na dani podatek lahko določimo obtežbo
objekta s snegom in vetrom. Predvideni naklon strešne konstrukcije znaša 15°.
4.1 Lastna in stalna obtežba
Upoštevana je lastna teža konstruktivnih elementov glede na specifično težo. Program
upošteva lastno težo na podlagi izbranih prerezov konstruktivnih elementov oz. debeline v
primeru plošč.
� Teže kritine in krova strehe:
- kritina; = 0,35kN/m2
- instalacije, razno; = 0,30 kN/m2
Skupaj; gs = 0,65 kN/m2
� Stalna obtežba etažne konstrukcije – norma strop:
Stropna plošča:
- predelne stene; = 0,50 kN/m2
- obloga; = 0,40 kN/m2
- estrih; 0,08 x 25,0 = 2,00 kN/m2
- toplotna izolacija; 0,08 x 25,0 = 0,10 kN/m2
- strop + instalacije; = 0,30 kN/m2
Skupaj; ge = 3,30 kN/m2
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 25
4.2 Spremenljiva obtežba
4.2.1 Koristna obtežba
Po SIST EN 1991-1-1: preg.: 6.1.
Stropna plošča:
max. predvidena obtežba med a – b ( A ); q = 2,0 kN/m2
max. predvidena obtežba med b – e ( D ); q = 5,0 kN/m2
Talna plošča:
obtežba strojev – podatek, dobljen s strani investitorja
max. predvidena obtežba med a – b ( B ); q = 3,0 kN/m2
max. predvidena obtežba med b – e ( D ); q = 10,0 kN/m2
Kategorija A… bivalni prostori
Kategorija D… trgovine
Kategorija B… pisarne
4.2.2 Obtežba s snegom
Po SIST EN 1991-1-3.
Naklon strehe je α = 15°. Karakteristična obtežba s snegom (cona A2, N.V.250 m):
ktei sCCS ⋅⋅⋅= µ (3.1)
222
/45,1728
2501293,1
7281293,1 mkN
Ask =
+⋅=
+⋅=
0,1== te CC
ks … karakteristična obtežba snega na tleh
tC … toplotni koeficient
eC … koeficient izpostavljenosti
Stran 26 Projektiranje montažne armirano betonske hale
iµ … oblikovni koeficient obtežbe s snegom
Naklon strehe (°) 0° ≤ α ≤ 30° 30° < α < 60° α ≥ 60°
Koeficient oblike µ1 0,8 0,8(60-α)/ 30 0,0
Koeficient oblike µ2 0,8 + 0,8·α/30 1,6 -
Tabela 4-1: Izrazi za določitev vrednosti oblikovnih koeficientov µ1 in µ2
Slika 4-1: Razporeditev obtežbe dvokapne strehe z snegom
211 /16,145,10,10,10,18,0 mkNCCs te =⋅⋅⋅⋅=⋅⋅= µ
212 /58,045,10,10,10,18,05,05,0 mkNCCs te =⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= µ
• Prikaz izračuna obtežbe snega na tekoči meter enega strešnega nosilca ob rastru
e = 2,50 m. Izračun obtežbe snega na tekoči meter preostalih nosilcev je bilo
izvedeno v računalniškem programu Tower 6.0.
,21
, /8,25,215cos/16,1cos1
mkNmmkNesS =⋅⋅=⋅⋅= α
,22
,2 /4,15,215cos/58,0cos mkNmmkNesS =⋅⋅=⋅⋅= α
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 27
4.2.3 Obtežba z vetrom
Po SIST EN 1991-1-4.
Objekt spada v II. kategorijo terena (področje z nizkim rastjem ali posameznimi ovirami)
na nadmorski višini 241.30 m in spada v vetrno cono 1. z projektno hitrostjo vetra 20 m/s.
4.2.3.1 Zunanji tlak
obseasondirb VCCV ,⋅⋅= (3.2)
Vb,0... osnovna hitrost vetra = 20 m/s
Cdir… smerni faktor = 1,0
Cseason… faktor letnega časa = 1,0
• Tlak vetra na zunanje površine
peepe czqW ⋅= )( (3.3)
[ ] )(2
)()( 2
171)( zmzvbzeep VIqCzq ⋅⋅⋅++=⋅= ρ (3.4)
222 25,00,2502025,1
2
1
2
1
m
kNVq bb ==⋅⋅=⋅⋅= ρ (3.5)
;25,13m
kgz =ρ
s
mvb 200, = ;
)( ep zq … največji tlak pri sunkih vetra
ez … referenčna višina za zunanji tlak
pec … koeficient zunanjega tlaka
bq … osnovna obtežba vetra na višini (z) nad tlemi brez upoštevanja turbolenc in
sunkov vetra.
• Faktor hrapavosti Cr(z)
Cr (z)… koeficient odvisen od vrste objekta in kategorijo terena:
Višina objekta: h = 10,5m = z
Kategorija terena: II. kategorija terena in ravna površina (z0 = 0,05; zmin = 2,0 m)
Stran 28 Projektiranje montažne armirano betonske hale
maxmin0
)( ;ln zzzz
zkC rzr ≤≤
⋅= (3.6)
kr… faktor terena
19,005,0
05,019,019,0
07,007,0
,0
0 =
⋅=
⋅=
IIr z
zk (3.7)
01,105,0
5,10ln19,0)( =
⋅=zrC
• Faktor hribovitosti C0(z)
Faktor hribovitosti terena se upošteva tedaj, če nagib terena lahko poveča hitrost vetra za
več kot 5%. Učinek hribovitosti se zanemari, ker je nagib terena (Ø) manjši od 3°.
C0(z) = 1,0 za Ø < 0,05 (3.8)
• Lokalna izpostavljenost objekta upoštevamo v obliki brezdimenzijskega faktorja
izpostavljenost Ce(z).
( ) ( ) 355,2187,0710,101,1)71( 22)(
20
2=⋅+⋅⋅=⋅+⋅⋅= zvrze ICCC (3.9)
( )( ) ( )
187,0
05,0
5,10ln0.1
1
/ln 00
=
⋅
=⋅
=zzzc
kzl I
v
( )zlv … intenziteta turbulence na višini z
Ik … turbulenčni faktor z priporočeno vrednostjo 1,0
• Fiktivno povečana statična obtežba pri sunkih vetra na referenčni višini ze za
zunanji tlak
2)()( 59,025,0355,2m
kNqCq bzezp =⋅=⋅=
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 29
OBTEŽBA NA VERTIKALNE STENE
Veter piha pravokotno na vzdolžno steno:
pezp CqWe ⋅= )( (3.10)
d/h = 10,50/24,00 = 0,42
Naris za e < d
mmhe
mbee 21
212
7,36min =
==
===
Naklon strehe 15°
Max širina
objekta 24,0m
Max dolžina
objekta 36,7 m
Max višina objekta
10,5 m
Dimenzije con
e = 21,0 m
e/5 = 4,20 m
4/5e = 16,8 m
d-e = 3,0 m
Slika 4-2: Razdelitev vertikalnih sten na področja
Stran 30 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Cona A: površina 33m2 Pripadajoči pritiski oz. srki
Cpe10A = -1,2 We
A = 0,59 x (-1,2) = -0,7 kN/m2
Cona B: površina 157,3 m2
Cpe10B = -0,8 We
B = 0,59 x (-0,8) = -0,47 kN/m2
Cona C: površina 23,0 m2
Cpe10C = -0,5 We
C = 0,59 x (-0,5) = -0,29 kN/m2
Cona D: površina 324,7 m2
Cpe10D = +0,7 We
D = 0,59 x (+0,7) = 0,41 kN/m2
Cona E: površina 324,7 m2
Cpe10E = -0,3 We
E = 0,59 x (-0,3) = -0,18 kN/m2
OBTEŽBA STREHE Z VETROM
Veter deluje v smeri slemena:
Slika 4-3: Razdelitev dvokapna strehe, veter deluje v smeri slemen
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 31
I. del strehe:
mmh
mbe 14
14722
15min =
=⋅=
==
dimenzije con:
e = 14,0 m e/2 = 7 m
e/10 = 1,4 m e/4 = 3,5 m
Cona F: površina 4,9 m2 Pripadajoči pritiski oz. srki na streho I:
CpeF = -2,0 - (-2,0 - (-1,3)) x log10(4,9) = -1,52 We
F = 0,59 x (-1,52) = -0,89 kN/m2
Cona G: površina 5,6 m2
CpeG = -2,0 - (-2,0 - (-1,3)) x log10(5,6) = -1,47 We
G = 0,59 x (-1,47) = -0,86 kN/m2
Cona H: površina 42,0 m2
Cpe10H = -0,6 We
H = 0,59 x (-0,6) = -0,35 kN/m2
Cona I: površina 15,0 m2
Cpe10I = -0,5 We
I = 0,59 x (-0,5) = -0,29 kN/m2
II. del strehe:
mmh
mbe 5,16
5,1625,822
18min =
=⋅=
==
dimenzije con:
e = 16,5 m e/2 = 8,2 m
e/10 = 1,6 m e/4 = 4,1 m
Cona F: površina 6,7 m2 Pripadajoči pritiski oz. srki na streho II:
CpeF = -2,0 - (-2,0 - (-1,3)) x log10(6,7) = -1,4 We
F = 0,59 x (-1,4) = -0,82 kN/m2
Cona G: površina 8,0 m2
CpeG = -2,0 - (-2,0 - (-1,3)) x log10(8,0) = -1,36 We
G = 0,59 x (-1,36) = -0,80 kN/m2
Stran 32 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Cona H: površina 60,0 m2
Cpe10H = -0,6 We
H = 0,59 x (-0,6) = -0,35 kN/m2
Cona I: površina 6,7 m2
Cpe10I = -0,5 We
I = 0,59 x (-0,5) = -0,29 kN/m2
III. del strehe:
mmh
mbe 8,18
8,184,922
21min =
=⋅=
==
dimenzije con:
e = 18,8 m e/2 = 9,4 m
e/10 = 1,9 m e/4 = 4,7 m
Cona F: površina 7,7 m2 Pripadajoči pritiski oz. srki na streho III:
CpeF = -2,0 - (-2,0 - (-1,3)) x log10(7,7) = -1,38 We
F = 0,59 x (-1,38) = -0,81 kN/m2
Cona G: površina 12,0 m2
CpeG = -1,3 We
G = 0,59 x (-1,3) = -0,77 kN/m2
Cona H: površina 75,0 m2
Cpe10H = -0,6 We
H = 0,59 x (-0,6) = -0,35 kN/m2
IV. del strehe:
mmh
mbe 21
215,1022
24min =
=⋅=
==
dimenzije con:
e = 21,0 m e/2 = 10,5 m
e/10 = 2,1 m e/4 = 5,2 m
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 33
Cona F: površina 11,0 m2 Pripadajoči pritiski oz. srki na streho IV:
CpeF = -1,3 We
F = 0,59 x (-1,3) = -0,77 kN/m2
Cona G: površina 14,0 m2
CpeG = -1,3 We
G = 0,59 x (-1,3) = -0,77 kN/m2
Cona H: površina 91,0 m2
Cpe10H = -0,6 We
H = 0,59 x (-0,6) = -0,35 kN/m2
Veter deluje pravokotno na smer slemena:
Slika 4-4: Razdelitev dvokapne strehe, veter deluje pravokotno na smer slemena
Stran 34 Projektiranje montažne armirano betonske hale
mmh
mbe 21
215,1022
7,36min =
=⋅=
==
dimenzije con:
e = 21,0 m e/4 = 5,2 m
e/10 = 2,1 m
Cona F: površina 215,92
3,70,11mAF =
+=
Srki: Pritiski:
CpeF = -2,0 - (-2,0 - (-0,9)) x log10(9,15) = -0,94 Cpe
F = +0,2
Cona G: površina 46,0 m2
Srki: Pritiski:
CpeG = -1,3 Cpe
G = +0,2
Cona H: površina 295,2 m2
Srki: Pritiski:
CpeH = -0,3 Cpe
H = +0,2
Cona J: površina 64,7 m2
Srki: Pritiski:
CpeH = -1,0 Cpe
H = +0,0
Cona I: površina 295,2 m2
Srki: Pritiski:
CpeH = -0,4 Cpe
I = +0,0
Pripadajoči pritiski oz. srki vetra, ki delujejo pravokotno na sleme:
Pritiski: Srki:
WeF = 0,59 x (+0,2) = +0,12 kN/m2 We
F = 0,59 x (-0,94) = -0,55 kN/m2
WeG = 0,59 x (+0,2) = +0,12 kN/m2 We
G = 0,59 x (-0,8) = -0,47 kN/m2
WeH = 0,59 x (+0,2) = +0,12 kN/m2 We
H = 0,59 x (-0,3) = -0,18 kN/m2
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 35
WeJ = 0,0 kN/m2 We
J = 0,59 x (-1,0) = -0,59 kN/m2
WeI = 0,0 kN/m2 We
I = 0,59 x (-0,4) = -0,24 kN/m2
4.2.3.2 Notranje delovanje vetra
Za zaprte prostore z notranjimi pregradami in okenskimi odprtinami se lahko uporabijo
ekstremne vrednosti; 20,0=pic ali 3,0−=pic . Pri določitvi obtežb vetra je potrebno
upoštevati vrednost koeficientov glede na smer vetra in sicer:
Notranji pritisk:
Wnp = qp(z) x Cpi= 0,59 x 0,20 = 0,12 kN/m2
Notranje sesanje:
Wns = qp(z) x Cpi= 0,59 x (-0,30) = -0,18 kN/m2
Stran 36 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5 STATIČNI IZRAČUN
5.1 Splošno
S pomočjo računalniškega programa Tower 6. je izdelan statični 3D-model armirano-
betonske montažne konstrukcije, upoštevajoč vse vplive na konstrukcijo po standardu
SIST EN 1991-1-1, razen potresnega vpliva, z ustreznimi kombinacijami po SIST EN
1990. Notranje statične količine so prikazane samo za izbrane elemente: strešni leseni
nosilec, steber s kratko konzolo, montažni AB nosilec in za temeljno čašo.
Trau
1. b/d=50/90
2. b/d=50/90
3. b/d=50/50
4. b/d=50/30
5. b/d=30/27
6. b/d=27/30
7. b/d=27/66
8. b/d=27/62
9. b/d=25/27
10. ~I 65/106.5
11. ~I 90/106.5
12. b/d=27/40
13. b/d=27/46.5
14. b/d=25/40
15. b/d=18/40
16. b/d=18/48
17. b/d=18/56
18. b/d=18/60
19. b/d=18/48
20. b/d=30/18
21. b/d=27/20
22. b/d=18/26.5
23. b/d=30/40
24. b/d=25/30
25. b/d=35/27
26. b/d=40/40
3D Statični model
Slika 5-1 Statični model
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 37
V_16
V_15
V_15
V_1
H_4
V_2
H_3
V_3
H_2
V_4
V_5
H_5
H_1H_1
H_6
H_8 H_8
V_10
V_11
V_12
H_35
H_39
H_43
H_46 H_46 H_46 H_46
H_33
H_28
H_23
H_19
H_45
H_41
H_37
H_32
H_30
H_25
H_21
H_17
H_15
H_42
H_38
H_34
H_29
H_27
H_22
H_18
H_14
H_12
H_26
H_31
H_36
H_40
H_44
H_24
H_20
H_16
H_13
H_11
H_10
V_13
H_47
Tloris modela
Slika 5-2: Tloris modela
~I 90/106.5 ~I 90/106.5~I 65/106.5
b/d=50/50
b/d=50/50b/d=30/18
b/d=18/56b/d=18/
56
b/d=50/90 b/d=50/90
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
Obravnavani prečni prerez
Ram: V_3
Slika 5-3: Prečni prerez
Stran 38 Projektiranje montažne armirano betonske hale
b/d=50/90b/d=50/90 b/d=50/90 b/d=50/90
b/d=27/20
b/d=27/46.5
b/d=27/46.5 b/d=27/46.5 b/d=27/46.5
b/d=50/30
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/30
b/d=50/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=50/50
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=50/50
b/d=27/62
b/d=50/50
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=50/30
b/d=27/20
b/d=27/20
b/d=27/20
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
b/d=27/30
Vzdolžni prerez
Ram: H_5
Slika 5-4: Vzdolžni prerez
Linijsko opterecenje
3. p = -8.10 kN/m - -16.65 kN/m
4. p = -15.75 kN/m
5. p = -19.80 kN/m
8. p = -13.12 kN/m
9. p = -16.50 kN/m
12. p = -3.00 kN/m
20. p = -8.10 kN/m
39. p = -1.53 kN/m
40. p = -1.68 kN/m
41. p = -1.14 kN/m
43. p = -1.36 kN/m
53. p = -1.19 kN/m
65. p = -1.68 kN/m
66. p = -0.86 kN/m
67. p = -1.70 kN/m
84. p = -0.52 kN/m
85. p = -0.35 kN/m
87. p = -0.69 kN/m
88. p = -8.10 kN/m - -11.25 kN/m
89. p = -11.25 kN/m
90. p = -11.25 kN/m - -14.40 kN/m
91. p = -14.40 kN/m
92. p = -14.40 kN/m - -28.35 kN/m
Opt. 1
Stalna obtežba
Slika 5-5: Stalna obtežba
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 39
Povrsinsko opterecenje
2. p = -5.00 kN/m2 Opt. 2
Koristna obtežba etaže
Slika 5-6: Obtežba etaže
Linijsko opterecenje
21. p = -1.68 kN/m
22. p = -3.00 kN/m
26. p = -2.04 kN/m
36. p = -1.23 kN/m
45. p = -2.28 kN/m
51. p = -2.04 kN/m
52. p = -3.00 kN/m
58. p = -0.45 kN/m
59. p = -0.63 kN/m
60. p = -1.98 kN/m
72. p = -0.93 kN/m
79. p = -1.53 kN/m
82. p = -2.58 kN/m
Opt. 3
Sneg po celem
Slika 5-7: Obtežba snega
Stran 40 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Linijsko opterecenje
21. p = -1.68 kN/m
22. p = -3.00 kN/m
26. p = -2.04 kN/m
27. p = -1.02 kN/m
28. p = -1.50 kN/m
29. p = -1.14 kN/m
30. p = -0.23 kN/m
36. p = -1.23 kN/m
37. p = -0.47 kN/m
38. p = -1.50 kN/m
45. p = -2.28 kN/m
46. p = -0.99 kN/m
51. p = -2.04 kN/m
52. p = -3.00 kN/m
58. p = -0.45 kN/m
59. p = -0.63 kN/m
60. p = -1.98 kN/m
72. p = -0.93 kN/m
77. p = -0.77 kN/m
78. p = -1.29 kN/m
79. p = -1.53 kN/m
82. p = -2.58 kN/m
106. p = -0.32 kN/m
112. p = -0.84 kN/m
137. p = -0.62 kN/m
Opt. 4
Sneg levo
Slika 5-8: Obtežba s snegom na levi strani objekta
Linijsko opterecenje
21. p = -1.68 kN/m
22. p = -3.00 kN/m
26. p = -2.04 kN/m
27. p = -1.02 kN/m
28. p = -1.50 kN/m
29. p = -1.14 kN/m
30. p = -0.23 kN/m
36. p = -1.23 kN/m
37. p = -0.47 kN/m
38. p = -1.50 kN/m
45. p = -2.28 kN/m
46. p = -0.99 kN/m
51. p = -2.04 kN/m
52. p = -3.00 kN/m
58. p = -0.45 kN/m
59. p = -0.63 kN/m
60. p = -1.98 kN/m
72. p = -0.93 kN/m
77. p = -0.77 kN/m
78. p = -1.29 kN/m
79. p = -1.53 kN/m
82. p = -2.58 kN/m
106. p = -0.32 kN/m
112. p = -0.84 kN/m
137. p = -0.62 kN/m
Opt. 5
Sneg desno
Slika 5-9: Obtežba s snegom na desni strani objekta
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 41
Linijsko opterecenje
1. p = 1.19 kN/m
2. p = 0.55 kN/m
6. p = 0.48 kN/m
7. p = 1.99 kN/m
10. p = 1.41 kN/m
11. p = 0.19 kN/m
17. p = 0.62 kN/m
18. p = 0.91 kN/m
19. p = -1.31 kN/m
23. p = 0.29 kN/m
24. p = 0.29 kN/m
25. p = 0.32 kN/m
32. p = -0.81 kN/m
33. p = -0.96 kN/m
34. p = -1.01 kN/m
35. p = -0.77 kN/m
42. p = -0.69 kN/m
43. p = -1.36 kN/m
44. p = -1.26 kN/m
47. p = -0.95 kN/m
48. p = -0.43 kN/m
49. p = -0.88 kN/m
50. p = -0.53 kN/m
54. p = -0.68 kN/m
55. p = -0.70 kN/m
56. p = -0.87 kN/m
57. p = -0.87 kN/m
61. p = -0.49 kN/m
62. p = -0.50 kN/m
Opt. 6
Veter v smerni slemena
Slika 5-10: Veter v smeri slemena
Linijsko opterecenje
2. p = 0.55 kN/m
6. p = 0.48 kN/m
17. p = 0.62 kN/m
18. p = 0.91 kN/m
37. p = -0.47 kN/m
48. p = -0.43 kN/m
64. p = -0.55 kN/m
68. p = -0.34 kN/m
77. p = -0.77 kN/m
81. p = -0.18 kN/m
85. p = -0.35 kN/m
87. p = -0.69 kN/m
94. p = -0.43 kN/m
95. p = -0.41 kN/m
103. p = -0.43 kN/m
132. p = 0.37 kN/m
133. p = 0.09 kN/m
137. p = -0.62 kN/m
145. p = 1.04 kN/m
163. p = 0.56 kN/m
166. p = -0.51 kN/m
175. p = 0.19 kN/m
176. p = 0.21 kN/m
177. p = 0.18 kN/m
178. p = 1.24 kN/m
179. p = 0.60 kN/m
180. p = 1.12 kN/m
181. p = 0.31 kN/m
182. p = 0.97 kN/m
Opt. 7
Veter pravokotno na sleme (srki)
Slika 5-11: Veter pravokotno na smer slemena - srki
Stran 42 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Linijsko opterecenje
30. p = -0.23 kN/m
37. p = -0.47 kN/m
48. p = -0.43 kN/m
58. p = -0.45 kN/m
61. p = -0.49 kN/m
62. p = -0.50 kN/m
64. p = -0.55 kN/m
68. p = -0.34 kN/m
70. p = -0.38 kN/m
71. p = -0.22 kN/m
77. p = -0.77 kN/m
80. p = -0.21 kN/m
85. p = -0.35 kN/m
95. p = -0.41 kN/m
102. p = -0.05 kN/m
103. p = -0.43 kN/m
111. p = -1.11 kN/m
137. p = -0.62 kN/m
166. p = -0.51 kN/m
189. p = -0.21 kN/m
263. p = -0.77 kN/m
267. p = -0.30 kN/m
279. p = -0.29 kN/m
281. p = -0.56 kN/m
282. p = -0.95 kN/m
283. p = -0.98 kN/m
284. p = -0.82 kN/m
285. p = -0.90 kN/m
286. p = -0.11 kN/m
Opt. 8
Veter pravokotno na sleme (pritiski)
Slika 5-12: Veter pravokotno na smer slemena - pritisk
Linijsko opterecenje
13. p = -32.51 kN/m
14. p = -17.32 kN/m
15. p = -16.98 kN/m
16. p = -21.05 kN/m
31. p = -17.37 kN/m
93. p = -27.25 kN/m
99. p = -21.03 kN/m
136. p = -5.00 kN/m
Opt. 9
Obtežba sled stopnic in dvigala
Slika 5-13: Obtežba stopnic in dvigala
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 43
Povrsinsko opterecenje
1. p = -40.00 kN/m2
4. p = -40.00 kN/m2
Opt. 10
Obtežba na pete točkovnih temeljev
Slika 5-14: Obtežba na pete temeljev
� Kombinacije
1 Stalna (g) 2 Koristna obtežba etaže 3 sneg po celem 4 sneg levo 5 sneg desno 6 veter v smeri slemena 7 veter pravokotno na sleme (srki) 8 veter pravokotno na sleme (pritiski) 9 Obtežba stopnic in dvigala
10 Obtežba na pete točkovnih temeljev
11 Komb.: MSN - OP1 (1.35xI+1.5xIII+0.9xVIII)
12 Komb.: MSN - OP2 (1.35xI+0.75xIII+1.5xVIII)
13 Komb.: MSN - OP3 (1.35xI+1.5xII+0.75xIII+0.9xVI+1.5xIX+1.5xX)
14 Komb.: MSN - OP4 (1.35xI+1.05xII+0.75xIII+1.5xVI+1.05xIX+1.05xX)
15 Komb.: MSN - OP5 (1.35xI+1.05xII+1.5xIII+0.9xVI+1.05xIX+1.05xX)
16 Komb.: MSN - OP6 (1.35xI+1.05xII+0.75xIV+1.5xVIII+1.05xIX+1.05xX)
17 Komb.: MSN - OP7 (1.35xI+1.05xII+1.5xIV+0.9xVIII+1.05xIX+1.05xX)
Stran 44 Projektiranje montažne armirano betonske hale
18 Komb.: MSN - OP8 (1.35xI+1.5xIV+0.9xVIII)
19 Komb.: MSU - OP1 (mas) (I+II+IX+X)
20 Komb.: MSU - OP2 (les) (I+II+0.5xIII+IX+X)
21 Komb.: MSU - OP3 (les) (I+III+0.6xVIII)
22 Komb.: MSU - OP4 (les) (I+0.5xIII+VIII)
23 Komb.: MSU - OP5 (les) (I+IV+0.6xVIII)
5.2 Strešni leseni nosilec
� Mejno stanje nosilnosti (MSN)
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/90b/d=50/90
b/d=18/5
6 b/d=18/56
b/d=30/18
b/d=50/50
b/d=50/50
~I 65/106.5 ~I 90/106.5~I 90/106.5
1
3
1
3
1
3
1
3
1
2
1
2
12
12
1
3
1
3
1
3
1
2
1
2
1
2
24.84
0.58
-105.79
68.06
106.64
-128.16
0.81
-0.19
-44.66
25.55
-2.94
67.88
-0.16
35.33 -35.32
1843.64
682.48
-14.64
45.81 -47.50
32.87
-13.42
53.25
-24.43 9.42
-73.87
Opt. 17: MSN - OP7
Mmax=-128,16kNm Maksimalni moment strešnega nosilca
Slika 5-15: Maksimalni moment strešnega nosilca
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 45
N1 2.94
-57.74
T2
-11.02
69.59
-55.32
M3
0.81
-128.16
106.64
u2
-30.61
Opt. 17: MSN - OP7
N1 [kN], T2 [kN], M3 [kNm], u2 [m/1000] Notranje statične količine za strešni nosilec (MSN)
Slika 5-16: Notranje statične količine strešnega nosilca za MSN
� Mejno stanje uporabnosti (MSU)
N1
2.12
-40.04
T2
-7.93
48.16
-38.99
M3
0.53
-85.01
75.65
u2
-18.51
Opt. 23: MSU - OP5 (les)
N1 [kN], T2 [kN], M3 [kNm], u2 [m/1000] Maksimalna deformacija strešnega nosilca (MSU)
Slika 5-17: Notranje statične količine strešnega nosilca za MSU
Stran 46 Projektiranje montažne armirano betonske hale
N1 1.59
-15.69
T2
-5.89
22.17
-16.65
M3
0.25
-42.43
31.24
u2
-11.31
Opt. 1: Stalna (g)
N1 [kN], T2 [kN], M3 [kNm], u2 [m/1000] Maksimalna deformacija strešnega nosilca zaradi lastne teže
Slika 5-18: NSK strešnega nosilca za obremenitev s stalno težo
N1
0.53
-18.92
T2
-1.92
24.74
-20.67
M3
0.27
-43.24
40.76
u2
-5.95
Opt. 4: sneg levo
N1 [kN], T2 [kN], M3 [kNm], u2 [m/1000] Maksimalna deformacija strešnega nosilca zaradi snega
Slika 5-19: NSK strešnega nosilca za obremenitev s snegom - levo
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 47
N1
-9.06
T2
-0.21
2.08
-2.78
M3
-0.16
7.31
u2
-2.11
Opt. 8: veter pravokotno na sleme (pritiski)
N1 [kN], T2 [kN], M3 [kNm], u2 [m/1000] Maksimalna deformacija strešnega nosilca zaradi vetra
Slika 5-20: NSK strešnega nosilca za obremenitev z vetrom pravokotno na sleme - pritisk
Stran 48 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5.3 Montažni AB steber s kratko konzolo
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/90b/d=50/90
b/d=18/5
6 b/d=18/56
b/d=30/18
b/d=50/50
b/d=50/50
~I 65/106.5 ~I 90/106.5~I 90/106.5
1
3
1
3
1
3
1
3
1
2
1
2
1
2
1
2
1
3
1
3
1
3
1
2
1
2
12
3.38
2.53 -2
2.03
1.20 1
.08
-22.14 2.56
-58.97
5.23
-0.85
-75.31 -122.94
-8.34 0
.08
-0.05 0.13
-1.43 1
4.17
4.57
-1.07
-1389.17 -1069.05 -626.15 -240.65
Opt. 13: MSN - OP3
N1= -1069.05 kN Maksimalna osna sila v stranskem stebru, ki je predmet obdelave
Slika 5-21: Maksimalna osna sila stebra
N1
-1069.05
T2
-15.05
T3
30.19
M2
73.17
-71.47
Opt. 13: MSN - OP3
N1=1069,05 [kN], T2 [kN], T3=23,88 [kN], M2=-71,47 [kNm] Notranje statične količine stebra
Slika 5-22: NSK stebra
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 49
Tackasto opterecenje
1. P = -874.21 kN Ekscentrična obremenitev nosilca na steber
Slika 5-23: Ekscentrična obremenitev stebra
b/d=50/50
b/d=50/50
-174.84
Ekscentrična obremenitev nosilca na steber
M= -174.84 kNm Dodatni moment zaradi ekscentričnega naleganja nosilca na steber
Slika 5-24: Dodatni moment zaradi ekscentričnosti
Stran 50 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5.4 Montažni AB nosilec
� Mejno stanje nosilnosti (MSN)
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/50
b/d=50/90b/d=50/90
b/d=18/5
6 b/d=18/56
b/d=30/18
b/d=50/50
b/d=50/50
~I 65/106.5 ~I 90/106.5~I 90/106.5
1
31
3
1
3
1
3
1
2
1
2
1
2
1
2
1
3
1
3
1
3
1
2
1
2
1
2
43.48
0.43
-72.17
56.80 5
4.05
-80.67
0.54
-1.37
-34.99
33.68
66.12 13.92 -20.54
2065.52
761.62
78.54 -67.85
69.82
-34.56
45.93
43.56
-53.78
38.60 -21.66
Opt. 13: MSN - OP3
Mmax= 2065.52 kNm Maksimalni upogibni moment obravanvanega nosilca
Slika 5-25: Maksimalni moment nosilca
N1
-8.34
0.08
-0.05 0.13
T2
411.48
-708.01
874.21
M1 48.49
M3
-20.54
2065.52
Opt. 13: MSN - OP3
N1 [kN], T2 [kN], M1 [kNm], M3 [kNm] Notranje statične količine nosilca
Slika 5-26: NSK nosilca za MSN
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 51
� Mejno stanje uporabnosti (MSU)
N1
-3.32
T2
459.16
-491.36
619.64
M3
-22.93
1455.08
u2
-3.10
Opt. 19: MSU - OP1 (mas)
N1 [kN], T2 [kN], M1 [kNm], M3 [kNm] Notranje statične količine obravnavanega nosilca za mejno stanje uporabnosti
Slika 5-27: NSK nosilca za MSU
Stran 52 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5.5 Temeljna čaša
101.71
232.87
232.98
167.35
180.47
193.60
167.35
187.04
173.91
187.04
173.91
154.22
173.91
219.86
213.30
147.6
5134.5
2
121.39
134.52
147.65
154.22
160.78
160.78
127.96141.09
173.91
154.22
134.52
108.26
127.96
147.65
141.09
160.78
127.96
147.65
173.91
180.4
7
167.35
180.47
187.04
213.30
219.8
6
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90
b/d=50/90b/d=50/90b/d=50/90 b/d=50/90
1
3
1
3
1
3
13
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
Opt. 13: MSN - OP3
max σ,tla= 187.04 kN/m2 Maksimalna napetos na tla pod obravnavanim točkovnim temeljem
Slika 5-28: Maksimalne napetosti na tla
N1
-1069.05
T2
-15.05
T3
30.19
M2
73.17
-71.47
M3
45.93
-34.56
Opt. 13: MSN - OP3
N1 [kN], T2 [kN], T3 [kN], M1 [kNm], M2 [kNm], M3 [kNm] ekscentričnega naleganja nosilca na steber. Obremenitve iz stebra na temeljno čašo brez upoštevanja dodatnega momenta zaradi
Slika 5-29: Obremenitve na temeljno čašo
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 53
� Horizontalna armatura
Linijsko opterecenje
1. p = 230.20 kN/m Opt. 1
Slika 5-30: Obtežba za določitev NSK venca temeljne čaše
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
-1.58
9.35
9.35
-13.96
9.35
-9.35
1.58
1.58
Opt. 1:
M3= -13.96 kNm Maksimalni moment
Slika 5-31: Maksimalni moment za določitev horizontalne armature
Stran 54 Projektiranje montažne armirano betonske hale
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
b/d=22.5/25
12.15
103.59
Opt. 1:
N1 = 12,15 kN Pripadajoča osna sila
Slika 5-32: Pripadajoča osna sila
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 55
6 DIMENZIONIRANJE IZBRANIH AB MONTAŽNIH
ELEMENTOV
6.1 Dodatna pravila za montažne betonske elemente in konstrukcije
Povzetek iz SIST EN 1992-1-1, pog.10.
6.1.1 Splošno
Pravila v tem poglavju veljajo za stavbe, ki so delno ali v celoti izdelane iz montažnih
betonskih elementov, in dopolnjujejo pravila iz drugih poglavij. Dodatne vsebine, ki se
nanašajo na detajliranje proizvodov in montažo, se obravnavajo v posebnih standardih za
proizvode.
6.1.2 Posebni izrazi, ki se uporabljajo v tem poglavju
Montažni element: Element, izdelan v tovarni ali na mestu, ki ni njegovo končno mesto, v
okolju, ki je zaščiteno pred neugodnimi vremenskimi pogoji.
Montažni proizvod: Montažni element, izdelan v skladu s posebnim standardom CEM.
Sestavljen element: Element, ki je delno montažen, delno pa betoniran na mestu s
povezovalno armaturo ali brez nje.
Rebrasti strop in strop s polnili: sestoji iz montažnih reber (ali nosilcev), pri katerih so
vmesni prostori zapolnjeni z bloki, votlimi ponvami iz žgane gline ali drugimi vrstami
stalnih opažev, z na mestu dobetonirano plastjo ali brez nje.
Diafragma: Ravninski element, izpostavljen silam v ravnini. Sestoji lahko iz več med
seboj povezanih montažnih elementov.
Vez: v povezavi z montažnimi konstrukcijami je vez neprekinjen natezni element, ki se
namesti v stropu, steni ali stebru.
Izoliran montažni element: Element, pri katerem v primeru porušitve ni mogoč drugačen
prenos obtežbe.
Stran 56 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Predhodno stanje pri montažni gradnji betonskih konstrukcij vsebuje:
- razopaževanje,
- prevoz v skladišče,
- skladiščenje (pogoji podpiranja in obtežbe),
- transport na gradbišče,
- postavljanje (dvigovanje),
- vgradnjo (povezovanje).
6.1.3 Osnove projektiranja, temeljne zahteve
Pri projektiranju in detajliranju montažnih betonskih elementov in konstrukcij je treba
posebej upoštevati naslednje:
- predhodna stanja,
- ležišča, začasna in stalna,
- povezovanje in stike med elementi.
Kadar je to ustrezno, je treba v prihodnjih stanjih upoštevati tudi dinamične učinke. Kadar
se ne izvede natančnejša analiza, se lahko statični učinki pomnožijo z ustreznim faktorjem
(glej tudi standarde za proizvode za posamezne vrste montažnih proizvodov).
Ker je potrebno, je treba zaradi lažje montaže, nadzora in zamenjave izvesti posebne
mehanske naprave.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 57
6.2 Dimenzioniranje strešnega lesenega nosilca
6.2.1 Zasnova
Dimenzioniral bom strešni leseni nosilec v osi C, iz kombiniranega lepljenega lamelnega
lesa kvalitete GL24c prereza 18/56cm. Notranje statične količine so prikazane v poglavju
5.2.
Slika 6-1: Strešni lesen nosilec
6.2.2 Materialne karakteristike
Uporabim les:
GL 24c
2,, /4,2 cmkNf kgm = … upogibna trdnost
2,,0, /4,1 cmkNf kgt = … natezna trdnost vzporedno z vlakni
2,,90, /035,0 cmkNf kgt = … natezna trdnost pravokotno na vlakna
2,,0, /1,2 cmkNf kgc = … tlačna trdnost vzporedno z vlakni
2,,90, /24,0 cmkNf kgc = … tlačna trdnost pravokotno na vlakna
Stran 58 Projektiranje montažne armirano betonske hale
2,, /22,0 cmkNf kgv = … strižna trdnost
205.0 /940 cmkNE = … 5% modul elastičnosti vzporedno z vlakni
3, /350 mkgkg =ρ … karakteristična gostota
6.2.3 Obremenitve
Notranje statične količine za MSN podane v poglavju 5.2:
Maksimalni moment:
kNmM 16,128max −=
Pripadajoča prečna sila:
kNVprip 59,69=
Pripadajoča osna sila:
kNN prip 74,57−=
6.2.4 Mejno stanje nosilnosti (MSN)
Vztrajnostni in odpornostni momenti prečnega prereza:
Vztrajnostni moment okoli močnejše y-y osi:
433
26342412
5618
12cm
hbI y =
⋅=
⋅= (4.1)
Vztrajnostni moment okoli šibkejše z-z osi:
433
2721612
5618
12cm
hbI z =
⋅=
⋅= (4.2)
Odpornostni moment okoli y-y osi:
322
94086
5618
6cm
hbWy =
⋅=
⋅= (4.3)
Odpornostni moment okoli z-z osi:
322
30246
5618
6cm
hbWz =
⋅=
⋅= (4.4)
Slika 6-2: Prerez nosilca
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 59
6.2.4.1 Kontrola napetosti strešnega nosilca
6.2.4.1.1 Upogib
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.1.6
Pogoj 1.:
1,,
,,
,,
,,≤⋅+
dzm
dzmm
dym
dym
fk
f
σσ (4.5)
Pogoj 2.:
1,,
,,
,,
,,≤+⋅
dzm
dzm
dym
dymm ff
kσσ
(4.6)
Projektna upogibna napetost glede na glavne osi:
2,,, /36,1
9408
10016,128cmkN
W
M
y
dydym =
⋅==σ (4.7)
0,, =dzmσ
Projektna upogibna trdnost:
2,,mod,, /728,1
25,1
4,29,0 cmkN
fkf
m
kgmdym =⋅=⋅=
γ (4.8)
9,0mod =k … prevzeto po SIST EN 1995-1-1. preg.: 3.1
25,1=mγ … prevzeto po SIST EN 1995-1-1. preg.: 2.3
7,0=mk ... prevzeto po SIST EN 1995-1-1. pog.: 6.1.6.(2)
Pogoj 1.:
178,007,0728,1
36,1≤=⋅+ → 78% izkoriščenost
Pogoj 2.:
155,00728,1
36,17,0 ≤=+⋅ → 55% izkoriščenost
Stran 60 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.2.4.1.2 Tlak vzporedno z vlakni
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.1.4
Pogoj:
dcdc f ,0,,0, ≤σ (4.9)
Projektna tlačna napetost v smeri vlaken:
2,0, /057,0
5618
74,57cmkN
A
Ndc =
⋅==σ (4.10)
Projektna tlačna trdnost v smeri vlaken:
2,,0,mod,0, /512,1
25,1
1,29,0 cmkN
fkf
m
kgcdc =⋅=⋅=
γ (4.11)
22,0,,0, /512,1/057,0 cmkNcmkNf dcdc ≤⇒≤σ
Pogoj je izpolnjen!!
6.2.4.1.3 Strig
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.1.7
Pogoj:
dvd f ,≤τ (4.12)
Projektna strižna napetost:
2/103,05618
59,695,15,1 cmkN
A
Vdd =
⋅⋅=⋅=τ (4.13)
Projektna strižna trdnost:
2,mod, /158,0
25,1
22,09,0 cmkN
fkf
m
kvdv =⋅=⋅=
γ (4.14)
22, /158,0/103,0 cmkNcmkNf dvd ≤⇒≤τ
Pogoj je izpolnjen!!
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 61
6.2.4.1.4 Kombinacija upogiba in tlaka
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.2.4
Pogoj1.:
1,,
,,
,,
,,
2
,0,
,0, ≤⋅++
dzm
dzmm
dym
dym
dc
dc
fk
ff
σσσ (4.15)
Pogoj 2.:
1,,
,,
,,
,,
2
,0,
,0, ≤+⋅+
dzm
dzm
dym
dymm
dc
dc
ffk
f
σσσ (4.16)
Pogoj 1.:
179,00728,1
36,1
512,1
057,02
≤=++
→ 79% izkoriščenost!
Pogoj 2.:
155,00728,1
36,17,0
512,1
057,02
≤=+⋅+
→ 55% izkoriščenost!
6.2.4.1.5 Kontrola stabilnosti
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.3.2
Tlačno in upogibno obremenjen strešni nosilec:
� Kontrola stabilnosti okoli y-y osi
Pogoj:
1,,
,,
,,
,,
,0,,
,0, ≤⋅++⋅ dzm
dzmm
dym
dym
dcyc
dc
fk
ffk
σσσ (4.17)
Stran 62 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Relativna vitkost:
05,0
,0,, E
f kcyyrel
π
λλ = (4.18)
Vitkost glede na upogib okoli y-y osi:
39,6217,16
1000===
y
uy i
Lλ (4.19)
cmA
Ii y
y 17,165618
263424=
⋅== (4.20)
uL … uklonska dolžina okoli y-y osi, ki je enaka celotni dolžini nosilca.
yi … vztrajnostni polmer okoli y-y osi
938,0940
1,239,62, ==
πλ yrel
Ker je relativna vitkost večja od 0,3, morajo napetosti zadostiti naslednjim izrazom:
2,
2,
1
yrelyy
yc
kkk
λ−+= (4.21)
( )( )2,, 3,015,0 yrelyrelcyk λλβ +−+= (4.22)
cβ … za lepljen lamelni les 0,1
( )( ) 972,0938,03,0938,01,015,0 2 =+−+=yk
815,0938,0972,0972,0
122, =
−+=yck
Pogoj:
183,00728,1
36,1
512,1815,0
057,0≤=++
⋅ → 83% izkoriščenost!
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 63
� Kontrola stabilnosti okoli z-z osi
Nosilec je v smeri osi z-z pridržan z vmesnimi nosilci - glej sliko (6-3). Tako uklonska
dolžina ni več celotna dolžina nosilca, ampak je dolžina med vmesnimi nosilci.
Slika 6-3: Vmesni nosilci
Pogoj:
1,,
,,
,,
,,
,0,,
,0, ≤+⋅+⋅ dzm
dzm
dym
dymm
dczc
dc
ffk
fk
σσσ (4.23)
Relativna vitkost:
05,0
,0,, E
f kczzrel
π
λλ = (4.24)
Vitkost glede na upogib okoli z-z osi:
09,5019,5
260===
z
uz i
Lλ (4.25)
cmA
Ii z
z 19,55618
27216=
⋅== (4.26)
uL … uklonska dolžina okoli z-z osi, ki je enaka razdalji med vmesnimi nosilci.
zi … vztrajnostni polmer okoli z-z osi
753,0940
1,209,50, ==
πλ zrel
Stran 64 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Ker je relativna vitkost večja od 0,3 morajo napetosti zadostiti naslednjim izrazom:
2,
2,
1
zrelzz
zc
kkk
λ−+= (4.27)
( )( )2,, 3,015,0 zrelzrelczk λλβ +−+= (4.28)
cβ … za lepljen lamelni les 0,1
( )( ) 806,0753,03,0753,01,015,0 2 =+−+=zk
9145,0753,0806,0806,0
122, =
−+=zck
Pogoj:
160,00728,1
36,17,0
512,19145,0
057,0≤=+⋅+
⋅ → 60% izkoriščenost!
6.2.4.1.6 Uklonsko zavarovanje tlačenega pasu
Po SIST EN 1995-1-1: pog.:6.3.3
Relativna upogibna vitkost:
critm
kmmrel
f
,
,,
σλ = (4.29)
critm,σ … kritična upogibna napetost, izračunana glede na kritično teorijo stabilnosti, z
uporabo 5- odstotnih kvantil togostnih vrednosti.
Vrednost kritične upogibne napetosti se izračuna kot:
yef
torz
y
critycritm Wl
IGIE
W
M
⋅
⋅⋅⋅==
05,005,0,,
πσ (4.30)
Kjer so:
05,0E … 5 - odstotna kvantila vrednost modula elastičnosti vzporedno z vlakni
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 65
05,0G … 5 - odstotna kvantila vrednost strižnega modula vzporedno z vlakni
zI … vztrajnostni moment okoli šipke z-z osi
torI … torzijski vztrajnostni moment
efl … efektivna dolžina nosilca, odvisna od načina podpiranja in razporeditve
obtežbe
yW … odpornostni moment okoli močne y-y osi
Povzetek iz zapiskov predavanj o trdnost dr. Ivana Špacapana [13]
( ) ( )bakI tor 22 31 ⋅⋅= (4.31)
1k … torzijska konstanta
cmab 11,39/28/ ==
Linearna interpolacija za vrednost 3,11:
( ) ( ) 265,0263,0281,034
311,3263,011,3,1 =−⋅
−
−+=k
( ) ( ) 43 3,865405618265,0 cmcmcmI tor =⋅⋅=
240,4940810009,0
3,865405927216940, =
⋅⋅
⋅⋅⋅=
πσ critm
752,024,4
4,2, ==mrelλ
mrelcritk ,75,056,1 λ−= za 4,175,0 , ≤< mrelλ
996,0752,075,056,1 =⋅−=critk
b/a k1 k2
1,0 0,141 0,208
1,2 0,166 0,219
1,5 0,196 0,213
2,0 0,229 0,246
2,5 0,249 0,258
3 0,263 0,267
4 0,281 0,282
5 0,291 0,291
10 0,312 0,312
∞ 1/3 1/3
Stran 66 Projektiranje montažne armirano betonske hale
� Kombinacija upogib in tlak
Pogoj:
1,0,,
,
2
,
, ≤⋅
+
⋅ dczc
dc
dmcrit
dm
fkfk
σσ (4.32)
2,
2,
1
zrelzz
zc
kkk
λ−+=
Relativna vitkost:
05,0
,0,, E
f kczzrel
π
λλ =
Vitkost glede na upogib okoli z-z osi:
68,19219,5
1000===
z
uz i
Lλ
cmA
Ii z
z 19,55618
27216=
⋅==
uL … uklonska dolžina okoli z-z osi brez vmesnih nosilcev.
zi … vztrajnostni polmer okoli z-z osi
90,2940
1,268,192, ==
πλ zrel
( )( )2,, 3,015,0 zrelzrelczk λλβ +−+=
cβ … za lepljen lamelni les 0,1
( )( ) 835,490,23,090,21,015,0 2 =+−+=zk
1148,090,2835,4835,4
122, =
−+=zck
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 67
Pogoj:
195,0512,1115,0
057,0
728,1996,0
36,12
≤=⋅
+
⋅ → 95% izkoriščenost
Do bočne zvrnitve ne pride tudi brez vmesnih nosilcev!
6.2.5 Mejno stanje uporabnosti (MSU)
6.2.5.1 Kontrola deformacij
Po SIST EN 1995-1-1: pog.: 2.2.3
� Končna dopustna deformacija
cmL
W dopfin 5200
1000
200, === (4.33)
• Maksimalna deformacija kombinacije MSU – OP5 (les)
cmWinst 85,1max, = … prevzeto iz statike (Glej poglavje 5.2!)
• Trenutna deformacija zaradi lastne teže
cmW ginst 13,1, = … prevzeto iz statike (Glej poglavje 5.2!)
• Trenutna deformacija zaradi snega:
cmW sinst 59,0, = … prevzeto iz statike (Glej poglavje 5.2!)
• Trenutna deformacija zaradi vetra:
cmW winst 21,0, = … prevzeto iz statike (Glej poglavje 5.2!)
� Končne deformacije
QifinQfinGfinfin WWWW ,1,, ++= (4.34)
( )defginstGfin kWW +⋅= 1,, … za stalni vpliv, G (4.35)
( )defiQinstQfin kWW ⋅+⋅= ,21,,1,, 1 ψ … za prevladujoči spremenljivi vpliv, Q1 (4.36)
Stran 68 Projektiranje montažne armirano betonske hale
( )defiiiQinstiQfin kWW ⋅+⋅= ,2,0,,,, ψψ … za spremljajoče spremenljivi vpliv, Qi (i > 1) (4.37)
defk … deformacijski koeficient
i,21,2 ,ψψ … faktor za navidezno stalno vrednost spremenljivih vplivov
i,0ψ … faktor za kombinacije vrednosti spremenljivih vplivov
( ) cmkWW defginstGfin 81,1)6,01(13,11,, =+⋅=+⋅=
( ) ( ) cmkWW defisinstQfin 59,06,00159,01 ,2,, =⋅+⋅=⋅+⋅= ψ
( ) ( ) cmkWW defiiwinstQfin 126,06,006,021,0,2,0,1, =⋅+⋅=⋅+⋅= ψψ
cmW fin 526,2126,059,081,1 =++=
� Pogoj:
cmcmWW dopfinfin 55,2, ≤⇒≤ (4.38)
Pogoj je izpolnjen nosilec, po mejnem stanju uporabnosti ustreza!!
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 69
6.3 Dimenzioniranje stebra s kratko konzolo
6.3.1 Zasnova
Dimenzioniral bom montažni armirano betonski pravokotni steber s kratko konzolo v osi
C1, dimenzij 50/50cm, iz armiranega betona kvalitete C 35/45 in armature kvalitete S 500.
Notranje statične količine prikazane v poglavju 5.3.
Slika 6-4: Naleganje nosilca na steber
Slika 6-5: Naleganje lepljenega nosilca na steber
Stran 70 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Prerez:
6.3.2 Materialne karakteristike
� Beton: C 35/45
2
2
340034
33,25,1
5,30,1
5,1
35
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
cm
c
ckcccd
c
ck
==
=⋅=⋅=
=
=
γα
γ
(4.39)
� Armatura: S500 (RA 500/560)
2
2
20000200
47,4315,1
50
500
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
s
s
ykyd
yk
==
===
=
γ (4.40)
6.3.3 Obremenitve
Notranje statične količine so podane v poglavju 5.3.
Maksimalna osna sila:
Nmax= -1069,05 kN
Momenti zaradi zunanjih obremenitev na konstrukcijo in moment zaradi ekscentričnega
naleganja nosilca na steber:
Mprip.= -71,47+(-174,84) = - 246,31 kNm
Slika 6-6: Prerez stebra
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 71
Pripadajoča prečna sila:
Vprip.= 23,88 kN
6.3.4 Dimenzioniranje
� Določitev krovnega sloja betona – c
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 4.0
Projektna življenjska doba: 50let - kategorija 4
Razred izpostavljenosti: XC1
CCCnom ∆+= min
∆−∆+=
mm
CCC
C
C adddurstdurdur
b
10
max ,,min,
.min
min
∆Cdev = 5-10 mm… dodatek zaradi odstopanja (odvisno od nadzora)
Cmin,b = 25mm… najmanjša debel. krov. sloja, (max. premer palice)
Cmin,dur = 15mm… najmanjša debel. krov. sloja glede na pogoje okolja
∆Cdur,γ = 0… dodatni varnostni sloj
∆Cdur,st = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi nerjavečega jekla
∆Cdur,add = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi dodatne zaščite
mmmmmmCCCnom 30525min =+=∆+=
6.3.4.1 Izračun vzdolžne armature
Rogač (obojestransko armiran prerez)
cmhb 50/50/ =
1835,05033,2
05,10692
−=⋅
−=⋅
=ccd
dd Af
Nn (4.40)
Stran 72 Projektiranje montažne armirano betonske hale
0845,0505033,2
10031,2462
=⋅⋅
⋅−=
⋅⋅=
hAf
Mm
ccd
dd (4.41)
0,1,
==ρ
ρk
1,050
51 ====h
c
d
aδ
cmcc vzdstrnom 5113
21 =++=++=φ
φ
Odčitamo iz diagrama: 1,0=rρ
00268,047,43
33,2
11
1,0
1=⋅
+=⋅
+=
y
cdrr f
f
k
ρρ (4.42)
221 70,65000268,0 cmAs =⋅=
212 70,635,31 cmAkA ss =⋅=⋅=
� Preveritev maksimalnega in minimalnega prereza armature
2
2
min
5,75050003,0003,0
7,347,43
05,106915,015,0
cmA
cmf
N
A
c
yd
Ed
s
=⋅⋅=⋅
=⋅
=⋅
= (4.43)
sdejcs AcmAA >=⋅⋅=⋅= 2max 100505004,004,0 (4.44)
Izberem armaturo: S 500 (RA 500/560) 8Ф12 As,dej = 9,05 cm2
6.3.4.2 Prečna armatura
cmmm
cmhb
cm
Svzd
d
30300
50
4,142,11212
minmax,
=
=↔
=⋅=×
=
φ
(4.45)
Izberem stremena: S 500 (RA 500/560) Ф6/14cm
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 73
6.3.4.3 Izračun uklonske dolžine
( )
Ι⋅⋅∑
Ι⋅∑
=
beamefk
beamcm
col
colcm
i
LE
LE
k
,
2,1
α
(4.46)
5,0=α
357,0
967
10522,65,0
433
1250
6
4
1 =
⋅⋅
=k
∞=2k členek
Odčitamo iz nomograma 8,0=β
cmll 4,3464338,00 =⋅=⋅= β
� Dovoljena vitkost
n
CBA ⋅⋅⋅=
20limλ (4.47)
eff
Aϕ⋅+
=2,01
1
Ed
Eqpteff M
M
0
0)0,( ⋅= ∞ϕϕ (4.48)
280 =t dni… starost betona v času obremenitve v dneh
%50=RH
mmu
Ah c 250
504
5050220 =
⋅
⋅⋅==
( ) 7,20, =∞ tϕ … odčitam končni koeficient lezenja
Stran 74 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5,116,73
50,407,2 =⋅=effϕ
77,05,12,01
1
2,01
1=
⋅+=
⋅+=
eff
Aϕ
ω21+=B
067,033,250
47,4305,92
=⋅
⋅=
⋅
⋅=
cdc
yds
fA
fAω
065,1067,021 =⋅+=B
( ) 72,202,17,17,1 =−−=−= rmC
02,147,71
16,73
02
01 −=−==M
Mrm
183,033,250
05,10692
=⋅
=⋅
=cdc
Ed
fA
Nn
283,104183,0
72,2065,177,02020lim =
⋅⋅⋅=
⋅⋅⋅=
n
CBAλ
0,2443,14
4,346===
i
Ludejλ
Ah
h
h
A
Ii
c
43,1432
50
3212 2
4
===⋅
==
Učinek teorije II. reda se zanemari, ker je:
28,10424 lim =<= λλdej
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 75
6.3.4.4 Potrebna armatura v konzoli stebra
Ž. Radosavljević Armirani beton 1: 15. Kratki elementi. [2]
Sila F se razdeli v smeri tlačnih in nateznih trajektorij
F … sila na konzolo (enaka prečni sili nosilca)
aF … armatura za prevzem upogibnega momenta
akF … armatura za zajemanje transverzalne sile
� Potrebna armatura za prevzem upogibnega momenta
282,847,43578,0
2021,874
8,0cm
fd
aFF
yd
da =
⋅⋅
⋅=
⋅⋅
⋅= (4.49)
Izberem armaturo: S 500 (RA 500/560) 8Ф12 As,dej = 9,05 cm2
� Potrebna armatura za prevzem transverzalne sile
211,2045cos247,43
21,874
cos2cm
f
FF
yd
ak =⋅⋅
=⋅⋅
=β
(4.50)
Izberem armaturo: S 500 (RA 500/560) 10Ф16 As,dej = 20,11 cm2
Slika 6-7: Razdelitev sile v smeri tlačnih in nateznih trajektorij
Stran 76 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.3.5 Armaturni načrt
6.3.5.1 Sidrne dolžine
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 8.4.3
bd
sdrgdb f
lσφ
⋅=4, 2/47,43 cmkNf ydsd ==σ (4.51)
rgdbl , … osnovna ravna zahtevana sidrna dolžina
φ … premer sidrane armature
ctdbd ff ⋅⋅⋅= 2125,2 ηη (4.52)
η1=1,0… koeficient odvisen od pogojev sidranja
η2=1,0… koeficient odvisen od premera palic
MPaf
fc
ctkctctd 146,0
5,1
22,0105,0, =⋅
=⋅
=γ
α (4.53)
0,1=ctα … koeficient, ki upošteva učinke trajanja in neugodne učinke načina nanosa
obtežbe na natezno trdnost
2328,0146,01125,2
cm
kNfbd =⋅⋅⋅=
φ⋅= 13,33,rgdbl
� Sidrna dolžina
cml rgdb 3310,, =φ
cml rgdb 4012,, =φ
cml rgdb 5316,, =φ
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 77
� Projektne sidrne dolžine
min,,54321 brgdbbd lll ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.54)
0,11 =α … koeficient, ki upošteva vpliv oblike krivljenja palice pri zagotovljenem
zadostnem krovnem sloju betona
( ) φφα /15,012 −−= dc … koeficient, ki upošteva vpliv najmanjšega krovnega sloja
betona
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 775,02,1/2,1315,0112,2 =−−=φα
( ) 87,06,1/6,1315,0116,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K 0=λ … koeficient, ki upošteva vpliv objekta s prečno armaturo
7,04 =α … koeficient, ki upošteva vpliv ene ali več privarjenih palic vzdolž
projektne sidrne dolžine
0,104,015 =−= pα 0=p … koeficient, ki upošteva učinke tlačnih napetosti prečno na
ravnino cepilne vzdolž projektne sidrne dolžine
=
mm
l
l
rgdb
b
100
10
3,0
max
,
min, φ (4.55)
cmcmlbd 1017,160,330,17,00,17,00,110, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
100,11010
10333,03,0
max
,
10min,, φφ
cmcmlbd 127,210,400,17,00,1775,00,112, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
Stran 78 Projektiranje montažne armirano betonske hale
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
122,11010
12403,03,0
max
,
12min,, φφ
cmcmlbd 16320,530,17,00,187,00,116, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
166,11010
16533,03,0
max
,
16min,, φφ
6.3.5.2 Prekrivanje (preklopi palic)
min,0,653210 lll rgdb ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.56)
0,11 =α
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 775,02,1/2,1315,0112,2 =−−=φα
( ) 87,06,1/6,1315,0116,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K
0,15 =α
0,16 =α … koeficient, ki upošteva delež s prekrivanjem stikovane armature glede na
celoten prerez armature
cml 201,230,330,10,10,17,00,110,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
150,11515
10333,03,0
max
,6
10min,,0 φ
α
φ
cml 20310,400,10,10,1775,00,112,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 79
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
182,11515
12403,03,0
max
,6
12min,,0 φ
α
φ
cml 24460,530,10,10,187,00,116,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
246,11515
160,533,03,0
max
,6
16min,,0 φ
α
φ
6.3.5.3 Izvleček armature
Palice - specifikacija
ozn
oblika in mere [cm]
Ø
lg [m]
n [kos]
lgn [m]
Steber s kratko konzolo
1
54
27
60
33
81
80
12 2,54 8 20,32
2
13
13
84
44
84
44 12 3,26 5 16,30
3
11
11a
41
a
41
1. a = 35 - 53 da = 3
10 *2,33 1 x 7 16,31
4
11
11
15
90
18
90
11
11
15
16 2,28 5 11,40
5
8
44
44
44
44 6 1,92 50 96,00
Stran 80 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Palice - specifikacija
ozn
oblika in mere [cm]
Ø
lg [m]
n [kos]
lgn [m]
6 743 12 7,43 3 22,29
7 748 12 7,48 2 14,96
8 754 12 7,54 3 22,62
9 13
13
a44
a
441. a = 69, 54
12 *2,81 1 x 2 5,62
Palice - izvleček
Ø [mm]
lgn [m]
Teža enote [kg/m']
Teža [kg]
S500
6 96,00 0,23 22,08
10 16,31 0,62 10,06
12 102,11 0,89 90,88
16 11,40 1,58 18,01
Skupaj: 141,03
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 81
6.4 Dimenzioniranje nosilca
6.4.1 Zasnova
Dimenzioniram montažni nosilec v osi C, kateri nalega na kratko konzolo stebra v osi C1
in na steber v osi C2. Dimenzioniram iz betona C35/45 in armature S 500. Notranje
statične količine prikazane v poglavju 5.4. Nosilec je dolžine 967 cm.
Slika 6-8: Naleganje montažnega nosilca
Prerez:
Slika 6-9: Prerez nosilca
Stran 82 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.4.2 Materialne karakteristike
� Beton: C 35/45
2
2
340034
33,25,1
5,30,1
5,1
35
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
cm
c
ckcccd
c
ck
==
=⋅=⋅=
=
=
γα
γ
(4.39)
� Armatura: S 500 (RA 500/560)
2
2
20000200
47,4315,1
50
500
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
s
s
ykyd
yk
==
===
=
γ (4.40)
6.4.3 Obremenitve
Notranje statične količine za MSN, podane v poglavju 5.4:
Maksimalni upogibni moment:
Mmax = 2065,52 kNm
Pripadajoča prečna sila:
Vmax = -708,01in 874,21 kN
Pripadajoča osna sila:
Nprip = -3,18 kN
Pripadajoči torzijski moment:
Mx = 48,49 kNm
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 83
6.4.4 Mejno stanje nosilnosti (MSN)
� Določitev krovnega sloja betona – c
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 4.0
Projektna življenjska doba: 50let - kategorija 4
Razred izpostavljenosti: XC1
CCCnom ∆+= min
∆−∆+=
mm
CCC
C
C adddurstdurdur
b
10
max ,,min,
.min
min
∆Cdev = 5-10 mm… dodatek zaradi odstopanja (odvisno od nadzora)
Cmin,b = 28mm… najmanjša debel. krov. sloja, (max. premer palice)
Cmin,dur = 15mm… najmanjša debel. krov. sloja glede na pogoje okolja
∆Cdur,γ = 0… dodatni varnostni sloj
∆Cdur,st = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi nerjavečega jekla
∆Cdur,add = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi dodatne zaščite
mmmmmmCCCnom 33528min =+=∆+=
Določimo d:
cmchd strnom 2,10213,35,106 =−−=−−= φ
- Izberemo: cmd 102=
mmstr 10=φ predvidimo Ø10
Stran 84 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.4.4.1 Določitev vzdolžne armature
Ž. Radosavljević: armirani beton 1. [2]
250,3
33,290
10052,2065
102=
⋅
⋅=
⋅
=
cd
d
b
fb
M
dk (4.57)
- Odčitamo: 026,10=rρ
‰10=sε [ ] ‰855,15,353,0‰max, =⋅=⋅= cc εϕε
cmf
fdbA
yd
cdpotrs 33,49
47,43
33,210290
100
026,10, =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= ρ (4.58)
� Preveritev maksimalnega in minimalnega prereza armature
sdejt
sdejtyk
ctm
s
Acmdb
Acmdbf
f
A
<=⋅⋅=⋅⋅
<=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=
2
2
min
93,11102900013,00013,0
27,151029050
32,026,026,0
(4.59)
( ) sdejcs AcmAA >=⋅+⋅⋅=⋅= 2max 4,330405,26908004,004,0 (4.60)
izberem: S 500 (RA 500/560) 4Ф19 + 8Ф25 As,dej = 50,61cm2
6.4.4.2 Določitev prečne armature
� Kontrola tlačne diagonale
RdEd VV ≤ (4.61)
kNVEd 22,874=
( )kN
fzbV cd
wcwRd 6,49662
33,2516,08,91901
tancot1max, =⋅⋅⋅⋅=+
⋅⋅⋅⋅=θθ
να (4.62)
1=cwα … koeficient, ki upošteva stanje napetosti v tlačenem pasu
cmdz 8,911029,09,0 =⋅=⋅= … ročica notranje dvojice
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 85
51,0250
16,01 =
−⋅== ckf
νν … redukcijski faktor tlačne trdnosti strižno razpokanega
betona
2tancot;45 =+°= θθθ … naklonski kot tlačne diagonale
2
64,154,095,40300,1max, ⋅⋅⋅⋅=RdV
kNVkNV EdRd 22,87462,4966max, =>=
Tlačne razpore prenesejo obremenitev!
Izberemo stremena: S 500 (RA 500/560) Ф 10 mm, Asl = 0,79 cm2
� Določimo minimalno in maksimalno razdaljo med stremeni
• minimalna razdalja med stremeni
cdcww
wydsw fsb
fA⋅⋅⋅≤
⋅
⋅1
,max,
2
1να (4.63)
210max, 14,34 cmAAsw == φ
0,1=cwα
516,0250
16,01 =
−⋅== ckf
νν
cmfb
fAs
cdcww
ywds 5,233,21516,090
47,4314,322
1
max,min =
⋅⋅⋅
⋅⋅=
⋅⋅⋅
⋅⋅≥
να
• maksimalna razdalja med stremeni
( ) ( ) cmdsl 5,760110275,0cot175,0max, =+⋅⋅=+⋅⋅= α (4.64)
0cot =α °= 90α … naklonski kot strižne armature
Stran 86 Projektiranje montažne armirano betonske hale
• po pogoju minimalnega armiranja
cmb
As
bs
A
ww
sl
w
sww 84,36
90000947,0
14,34
sin min,max,min, =
⋅=
⋅
⋅=⇒
⋅⋅=
ραρ (4.65)
000947,0500
3508,008,0min, ===
yk
ckw f
fρ (4.66)
izberemo manjšo: cmsl 0,36max, =
� Kontrola natezne diagonale
[ ]( )
⋅⋅⋅+
⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅=
dbk
dbkfkCV
wcp
wcpckcRdcRd
σν
σρ
1min
13
1,,
100max (4.67)
cdc
dcp f
cm
kN
A
N2,00
2≤==σ
12,018,0
, ==c
cRdCγ
2443,11020
2001
2001 ≤=+=+=
dk
359,035443,1035,0035,0 33min =⋅⋅=⋅⋅= ckfkν
[ ]( )
==⋅⋅
==⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
kNN
kNNV cRd
562,3293295621020900359,0
592,25825859210209003500123,0100443,112,0max
3
,
kNVkNV EdcRd 22,87456,329, =<=
Nosilnost betonskega dela ni zadovoljiva, potrebna je prečna armatura!
02,000123,010290
34,11,1 ≤=
⋅=
⋅=
db
A
w
lsρ
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 87
θcot,,
, ⋅⋅⋅= wdyws
sRd fzs
AV … nosilnost armature (4.68)
( )10414,3 2 φcmAsw = °= 45θ 0,1cot =θ
cmfzV
As ywd
sRd
swpot 3,14174,431029,0
21,874
14,3cot
,
=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= θ
Izberem: s = 14cm
kNV sRd 022,895147,431029,014
14,3, =⋅⋅⋅⋅=
kNVkNV EdsRd 22,874022,895, =>=
Izberem stremena: S 500 (RA 500/560) Ф10/14cm
6.4.4.3 Določitev torzijske armature
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 6.3.
� Kontrola tlačne diagonale v kombinaciji torzija in prečna sila
Torzijski moment podan v poglavju 5.4.
kNmMT xdEd 49,48==
Pogoj:
0,1max,max,
≤+Rd
Ed
Rd
Ed
V
V
T
T
θθαν cossin2 ,max, ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= iefkcdcwRd tAfT
Stran 88 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Učinkovita debelina stene:
++⋅≥=
22,
vzdstnomief C
u
At
φφ
cmcm
u
At ief
1,112
5,213,3202,21
5,2625405,2625809080
405,269080,
=
++⋅≥
=+++++++
⋅+⋅==
245432
2140
2
215,26
2
21280
2
21290 cmAk =
−⋅
−+
⋅−⋅
⋅−=
516,0250
16,0 =
−⋅= ckf
ν
0,1=cwα
°= 45θ
kNmkNcmTRd 01,114712,114701707,0707,021454333,21516,02max, ⇒=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
Slika 6-10: Učinkovita debelina stene
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 89
Pogoj:
0,122,062,4966
22,874
01,1147
49,48≤=+
Pogoj ustreza!!
� Izračun nadomestne prečne sile ki jo povzroča torzija (obremenitev natezne
diagonale)
iiefitiEd ztV ⋅⋅= ,,, τ
k
Ediefit A
Tt
⋅=⋅
2,,τ
2
,, /025,0
2145432
10049,48
2cmkN
tA
T
iefk
Edit =
⋅⋅
⋅=
⋅⋅=τ
kNVEd 225,362
2129021025,01, =
⋅−⋅⋅=
kNVEd 975,302
2128021025,01, =
⋅−⋅⋅=
• Kontrola natezne diagonale brez strižne armature
Pogoj:
0,1,,
≤+cRd
Ed
cRd
Ed
V
V
T
T
ieftkcRd tAT ,, 2 ⋅⋅⋅= τ
205,0, /147,047,15,1
2,20,1 cmkNMPa
ff
c
ctkctctdt ==⋅=⋅==
γατ
kNmkNcmT cRd 485,2805,2804821147,045432, ==⋅⋅⋅=
Stran 90 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Pogoj:
0,183,256,329
22,874
485,280
49,48>=+
Pogoj ni izpolnjen potrebna je dodatna torzijska armatura!!
� Določitev armature za prevzem torzije (prečna in vzdolžna armatura)
• Določitev prečne armature
( ) kNVEd 225,36max =
Izberem enaka stremena kot za prečne sile
Izberemo stremena: S500 (RA 500/560) Ф 10 mm Asl = 0,79 cm2
( )
cmfzV
As ywd
Ed
swMpot
x 6,8774,431029,0225,36
79,0
max
=⋅⋅⋅=⋅⋅=
cm
SS
s
x
x
Mpot
Vpot
VMpot 12
87
1
14
11
111, =
+
=
+
=
Konstrukcijski pogoj:
( )
=⇔<
==<
=>
=<
=
cmbh
cmu
cmS
cmS
sV
V
VMpot
x
90min
498
393
8
3,1
54,18
min,
max,
,
Izberem stremena: S 500 (RA 500/560) Ф10/12cm
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 91
• Določitev dodatne vzdolžne armature za prevzem torzijskega momenta
θcot2
⋅⋅⋅
⋅=
ydk
kEdsl fA
uTA
cm
uk
3095,105,265,10255,1040
5,105,265,10255,10805,10905,1080
=−+−+−+
−+−+−+−+−=
279,3147,4345432
30910049,48cmAsl =⋅
⋅⋅
⋅⋅=
- izberem: S 500 (RA 500/560) 6Ф10 As,dej = 4,71cm2
6.4.5 Mejno stanje uporabnosti (MSU)
6.4.5.1 Izračun razpok
� Pogoj:
mmW 3,0max ≤
Notranje statične količine za MSU, podane v poglavju 5.4:
MMSU =1455,08 kNm
� Direktni izračun razpok obravnavanega
( )cmsmrk SW εε −⋅= max, … širina razpoke (4.69)
effp
egr kkkCkS
,4213max,
ρ
φ⋅⋅⋅+⋅= … največja razdalja med razpokami (4.70)
cmnn
nneq 33,2
5,289,14
5,289,14 22
2211
222
211 =
⋅+⋅
⋅+⋅=
+
+=
φφ
φφφ … nadomestni prerez vzdolžne armature
8,01 =k … koeficient, s katerim se upoštevajo pogoji sidranja z betonom sprijete
armature (RA omogoča dobro adhezijo)
Stran 92 Projektiranje montažne armirano betonske hale
5,02 =k … koeficient, ki upošteva vpliv razporeditve deformacij po prerezu
(upogib)
4,33 =k 425,04 =k … empirično privzeti konstanti
04998,05,1012
061,502
2
,
21
, =+
=⋅+
=cm
cm
A
AA
effc
pseffp
ξρ (4.71)
( ) ( ) 2, 5,10121025,106905,25,2 cmdhbA weffc =−⋅⋅=−⋅⋅= (4.72)
cmcc strnom 5,30,15,2 =+=+= φ
cmSr 82,1904998,0
33,2425,05,08,05,34,3max, =⋅⋅⋅+⋅=
( )
s
s
s
effpe
effp
effctts
cmsm EE
fk
σρα
ρσ
εε 6,0
1 ,,
,
≥
⋅+−
=− (4.73)
( ) 2319,31
61,501029,0
10008,1455
cm
kNkNm
Az
M
ss =
⋅⋅
⋅=
⋅=σ
4,0=tk … dolgotrajna obtežba
88,534
200===
GPa
GPa
E
E
c
seα … koeficient ekvivalence
( )
20000
319,316,0
20000
04998,088,5104998,0
32,04,0319,31
≥
⋅+−
=− cmsm εε
00094,00014,0 ≥=− cmsm εε
mmWmmcmWk 3,0278,002775,00014,082,19 max =≤==⋅=
Širina razpoke ustreza!
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 93
6.4.5.2 Izračun povesov
� Trenutni poves nosilca nerazpokanega prereza
Notranje statične količine za MSU podane v poglavju 5.4:
mmV
kNmM
init
kvazi
1,3
08,1455
0, =
=
• Izračun težišča simetričnega prereza
cmAA
YAYAYt 84,46
405,269080
25,93405,26409080
21
2211 =⋅+⋅
⋅⋅+⋅⋅=
+
+= (4.74)
42
32
322
3211
311
789,652200984,68090
12
809041,465,2640
12
5,2640
1212
cm
xAhb
xAhb
I c
=⋅⋅
+⋅
+⋅⋅+⋅
=⋅+⋅
+⋅+⋅
=
cmL
cmVinit 7,3250
947
25031,00, ==≤= (4.75)
� Trenutni poves nosilca razpokanega prereza
• Določitev lege nevtralne osi razpokanega prereza
Statični moment prereza:
0=∑ yS
ty yAS ⋅′=
88,534
200===
GPa
GPa
E
E
c
seα
cmccc strnom 5,30,15,221 =+=+== φ
Stran 94 Projektiranje montažne armirano betonske hale
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )cmx
xx
xxx
xdAcxAhx
hxbh
xhb
II
IIII
IIIIII
IIEspsIIE
zgs
IIIIII
37,31
010288,561,505,388,552,4
2
5,265,2690
2
5,265,2640
022 1
11
111
=
=−⋅⋅−−⋅⋅
+−
⋅−⋅+
−⋅⋅
=−⋅⋅−−⋅⋅+−
⋅−⋅+
−⋅⋅ αα
( ) ( )
( ) ( )( )( )
( ) ( ) ( )( )4
222
323
21
2
2
11
31
2
111
311
59,1918027
5,337,3152,437,3110261,5088,52
5,2637,315,2637,3190
12
5,2637,3190
2
5,2637,315,2640
12
5,2640
212212
cmI
I
cxAxdA
hxhxb
hxbhxhb
hbI
II
II
IIzgsII
spsE
IIII
IIIIII
=
−⋅+−⋅⋅+
−⋅−⋅
+−⋅
+
−⋅⋅+
⋅=
−⋅+−⋅⋅
+
−⋅−⋅+
−⋅+
−⋅⋅+
⋅=
α
cmL
cmI
IVV
II
cinitIIinit 7,3
25005,1
59,1918027
789,652200931,00,, =≤=⋅=⋅= (4.76)
� Poves razpokanega prereza po postopku EC2
( ) IIIeff III ζζ −+= 1 … efektivni vztrajnostni moment razpokanega prereza (4.77)
2
1
−=
s
sr
σ
σβζ
s
sr
σ
σ - nadomestimo z:
M
M cr
2
1
−=
M
M crβζ
5,0=β … dolgotrajna obtežba
kNmkNcmWfM cctmcr 56,4459,4455613924032,0 ==⋅=⋅=
3
.
13924084,46
789,6522009cm
y
IW
robnatezni
cc ==
∆=
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 95
953,008,1455
56,4455,011
22
=
−=
−=
M
M crβζ
( ) 4753,2134414789,6522009953,0159,1918027953,0 cmIeff =⋅−+⋅=
cmL
cmI
IVV
eff
ciniteffinit 7,3
250947,0
753,2134414
789,652200931,00,, =≤=⋅=⋅=
� Končni poves nosilca razpokanega prereza (lezenje)
( )0, ,1 t
EE cm
effc∞+
=ϕ
… efektivni modul elastičnosti (4.78)
dnit 280 = … starost betona v času obremenitve v dneh
%50=RH
( )
mmcmh
u
Ah c
3,42003,42
5,2625405,2625809080
405,26908022
0
0
==
+++++++
⋅+⋅⋅==
3,2=ϕ … odčitamo končni količnik lezenja
2, 5,10303,21
3400
cm
kNE effc =
+=
cmL
cmE
EVV
effc
cmeffinitefffin 7,3
2503,3
5,1030
3400947,0
,,, =≤=⋅=⋅=
Končni poves ustreza predpisani vrednosti!
Stran 96 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.4.6 Armaturni načrt
6.4.6.1 Sidrne dolžine
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 8.4.3
bd
sdrgdb f
lσφ
⋅=4, 2/47,43 cmkNf ydsd ==σ (4.51)
rgdbl , … osnovna ravna zahtevana sidrna dolžina
φ … premer sidrane armature
ctdbd ff ⋅⋅⋅= 2125,2 ηη (4.52)
η1=1,0… koeficient odvisen od pogojev sidranja
η2=1,0… koeficient odvisen od premera palic
MPaf
fc
ctkctctd 146,0
5,1
22,0105,0, =⋅
=⋅
=γ
α (4.53)
0,1=ctα … koeficient, ki upošteva učinke trajanja in neugodne učinke načina nanosa
obtežbe na natezno trdnost
2328,0146,01125,2
cm
kNfbd =⋅⋅⋅=
φ⋅= 13,33,rgdbl
� Sidrna dolžina
cml rgdb 3310,, =φ
cml rgdb 6620,, =φ
cml rgdb 8325,, =φ
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 97
� Projektne sidrne dolžine
min,,54321 brgdbbd lll ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.54)
0,11 =α … koeficient, ki upošteva vpliv oblike krivljenja palice pri zagotovljenem
zadostnem krovnem sloju betona
( ) φφα /15,012 −−= dc … koeficient, ki upošteva vpliv najmanjšega krovnega sloja
betona
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 925,00,2/0,2315,0120,2 =−−=φα
( ) 97,05,2/5,2315,0125,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K 0=λ … koeficient, ki upošteva vpliv objekta s prečno armaturo
7,04 =α … koeficient, ki upošteva vpliv ene ali več privarjenih palic vzdolž
projektne sidrne dolžine
0,104,015 =−= pα 0=p … koeficient, ki upošteva učinke tlačnih napetosti prečno na
ravnino cepilne vzdolž projektne sidrne dolžine
=
mm
l
l
rgdb
b
100
10
3,0
max
,
min, φ (4.55)
cmcmlbd 1016330,17,017,0110, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
100,11010
10333,03,0
max
,
10min,, φφ
cmcmlbd 2042660,17,01925,0120, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
200,21010
20663,03,0
max
,
20min,, φφ
Stran 98 Projektiranje montažne armirano betonske hale
cmcmlbd 2557830,17,0197,0125, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
255,21010
25833,03,0
max
,
25min,, φφ
6.4.6.2 Prekrivanje (preklopi palic)
min,0,653210 lll rgdb ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.56)
0,11 =α
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 925,00,2/0,2315,0120,2 =−−=φα
( ) 97,05,2/5,2315,0125,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K
0,15 =α
0,16 =α … koeficient, ki upošteva delež s prekrivanjem stikovane armature glede na
celoten prerez armature
cml 2023330,10,10,17,00,110,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
150,11515
10333,03,0
max
,6
10min,,0 φ
α
φ
cml 3061660,10,10,192,00,120,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
300,21515
2663,03,0
max
,6
20min,,0 φ
α
φ
cml 5,3780830,10,10,197,00,125,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 99
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
5,375,21515
25833,03,0
max
,6
25min,,0 φ
α
φ
6.4.6.3 Črta prekrivanja (razširitev ovojnice)
( )2
cotcot αθ −⋅=
zat (4.79)
cmd
at 9,452
1029,0
2
9,0=
⋅== … izberem: cmat 46=
6.4.6.4 Določitev deleža momenta za posamezne palice
dpotrs
inin M
A
AM ⋅=
,
φφ … splošna enačba za določitev deleža momenta (4.80)
kNmM 326,526526,206533,49
57,12204 =⋅=φ
kNmM 35,822526,206533,49
64,19254 =⋅=φ
Stran 100 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.4.6.5 Izvleček armature
Palice - specifikacija
ozn
oblika in mere [cm]
Ø
lg [m]
n [kos]
lgn [m]
Nosilec
1
11
85
75
85
75 10 3,42 66 225,72
2 11 35
102
35
102
10 2,96 64 189,44
3 963 20 9,63 4 38,52
4 963 25 9,63 4 38,52
5 801 25 8,01 4 32,04
6 942 10 9,42 2 18,84
7 963 10 9,63 12 115,56
Palice - izvleček
Ø [mm]
lgn [m]
Teža enote [kg/m']
Teža [kg]
S500
10 549,56 0,65 356,66
20 38,52 2,45 94,37
25 70,56 3,95 278,78
Skupaj 729,82
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 101
6.5 Dimenzioniranje temeljne čaše
6.5.1 Zasnova
Dimenzioniram temeljno čašo pod obravnavanim stebrom v osi C1 iz betona C 25/30 in
armature S 500. Pri dimenzioniranju temelja sem upošteval dopustno napetost tal
MPadop 20,0=σ . Notranje statične količine so prikazane v poglavju 4.5.
6.5.2 Materialne karakteristike
� Beton: C 25/30
2
2
310031
67,15,1
5,20,1
5,1
25
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
cm
c
ckcccd
c
ck
==
=⋅=⋅=
=
=
γα
γ
(4.39)
� Armatura: S 500 (RA 500/560)
2
2
20000200
47,4315,1
50
500
cm
kNGPaE
cm
kNff
MPaf
s
s
ykyd
yk
==
===
=
γ (4.40)
Slika 6-11: Temeljna čaša
Stran 102 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.5.3 Obremenitve
Notranje statične količine so podane v poglavju 5.5:
Osna sila:
Nd = 1069,05 kN
Momenti zaradi zunanjih obremenitev na konstrukcijo in moment zaradi ekscentričnega
naleganja nosilca na steber:
Md = 73,17 + (-174,84) = - 101,68 kNm
Pripadajoča prečna sila:
Vd = 30,19 kN
6.5.4 Dimenzioniranje
6.5.4.1 Določitev armature v čaši
Imamo gladke kontaktne površine!
dd
zgd Vz
MH ⋅+=
4
5, ; d
dspd V
z
MH ⋅+=
4
1, (4.81)
Ročica z:
cmtz 0,60903
2
3
2=⋅=⋅=
Slika 6-12: Strižne sile v čaši
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 103
� Strižne sile v čaši:
kNVz
MH d
dzgd 204,20719,30
4
5
60
10068,101
4
5, =⋅+
⋅=⋅+=
kNVz
MH d
dspd 01,17719,30
4
1
60
10068,101
4
1, =⋅+
⋅=⋅+=
6.5.4.1.1 Vertikalna armatura
Čašo računamo kot konzolo:
Skupni moment, ki se nanaša na natezno armaturo:
kNmtVMM ddsd 971,12890,019,3068,101 =⋅+=⋅+=
Računamo kot pravokotni prerez.
Slika 6-13: Potek vertikalne armature
Stran 104 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Statična višina:
cmd
ddd s 5,1022
252565
21
1 =++=++=
Ž. Radosavljević Armirani beton 1. [2]
24,8
67,150
10097,128
5,102=
⋅
⋅=
⋅
=
cd
d
b
fb
M
dk (4.57)
- Odčitamo: 023,2=rρ
‰10=sε [ ] ‰7,05,320,0‰max, =⋅=⋅= cc εϕε
2, 18,5
47,43
67,15,10265
100
023,2cm
f
fdbA
yk
cdpotrs =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= ρ (4.58)
Preveritev maksimalnega in minimalnega prereza armature:
2
2
min
66,55,102650013,00013,0
0,95,1026550
26,026,026,0
cmdb
cmdbf
f
A
t
tyk
ctm
s
=⋅⋅=⋅⋅
=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= (4.59)
2max 2991156504,004,0 cmAA cs =⋅⋅=⋅= (4.60)
Merodajen je minimalni prerez armiranja!
→== 21, 5,4
2
0,9cmA potrs za eno stran venca
- izberem: S 500 (RA 500/560) 6Ф10 As,dej = 4,71cm2
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 105
6.5.4.1.2 Horizontalna armatura
� Statični sistem:
Slika 6-15: Statični sistem horizontalne armature
Slika 6-14: Razdelitev vertikalne armature
Stran 106 Projektiranje montažne armirano betonske hale
Obtežba:
m
kN
d
Hq zgd
d 22,2309,0
204,207, ===
Osrednja os:
cmd
da 902
25265
22 1 =⋅+=+=
Podano v poglavju 4.5:
Md,max = 13,96 kN/m
Nd = 12,15 kN
� Določitev krovnega sloja betona – c
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 4.0
Projektna življenjska doba: 50let - kategorija 4
Razred izpostavljenosti: XC2
CCCnom ∆+= min
∆−∆+=
mm
CCC
C
C adddurstdurdur
b
10
max ,,min,
.min
min
∆Cdev = 5-10 mm… dodatek zaradi odstopanja (odvisno od nadzora)
Cmin,b = 25mm… najmanjša debel. krov. sloja, (max. premer palice)
Cmin,dur = 25mm… najmanjša debel. krov. sloja glede na pogoje okolja
∆Cdur,γ = 0… dodatni varnostni sloj
∆Cdur,st = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi nerjavečega jekla
∆Cdur,add = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi dodatne zaščite
mmmmmmCCCnom 30525min =+=∆+=
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 107
cmCC nom 0,4362
12==
Φ+=
cmcdd 214251 =−=−=
Po Rogaču:
0,1=k
15,016,025
0,4≈==
h
c
cmt
h 5,224
90
4===′
1,0
0129,067,15,2225
15,12
059,067,1255,2225
10096,13max,
=⇒
=⋅⋅
=⋅⋅
=
=⋅⋅⋅
⋅=
⋅⋅⋅=
R
cdc
dd
cdc
dd
fA
Nn
fhA
Mm
ρ
α
α (4.40, 4.41)
0019,047,43
67,1
11
1,0
1=⋅
+=⋅
+=
yd
cdrr f
f
k
ρρ (4.42)
2, 07,15,22250019,0 cmhbA rpots =⋅⋅=⋅⋅=+ ρ
2,, 07,1 cmkAA potspots =⋅=−
� Kontrola minimalnega in maksimalnega prereza armature
07,173,05,22250013,0
07,181,0212548,43
26,026,0
min
<=⋅⋅
<=⋅⋅⋅=sA (4.59)
- izberem: S 500 (RA 500/560) 2 x 2Ф12 As,dej = 4,52cm2
Stran 108 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.5.4.1.3 Kontrola strižnih napetosti
Maksimalna prečna sil podana v poglavju 5.5.
Vsd = 30,19 kN
ds =102,5 cm …. statična višina
bw = 65 cm …. širina prereza
� Kontrola natezne diagonale
12,015,0
18,0==RdcC
0,244,11025
2001
2001 <=+=+=
dk
( )001414,0
5,10265
102642,91 =
⋅
⋅=
⋅=
φρ
db
A
w
sl
15,01 =k
302,0035,0 3min =⋅⋅= ckfkν
[ ]( )
⋅⋅⋅+
⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅=
dbk
dbkfkCV
wcp
wcpckcRdcRd
σν
σρ
1min
13
1,,
100max (4.67)
( )
==⋅⋅
==⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
kNN
kNNV cRd
2,2012012081205650302,0
177,2060,206177120565025001414,010044,112,0 3
,
kNkNVV cRdsd 177,20619,30, ≤⇒≤
Pogoj je izpolnjen, zato stremena samo konstrukcijsko izberemo v popolno enaki obliki kot
že obstoječa horizontalna armatura.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 109
6.5.4.2 Temeljna peta
� Povzetek iz geološko-geomehanskega poročila
Glede na ugotovljeno, relativno ugodno geološko sestavo tal do globine okrog 2,5m in
posledično nizke vrednosti dopustnih napetosti predlagam, da se objekt temelji v
nevezljivih, relativno dobro nosilnih slabo granuliranih peščenih in zameljenih prodih, na
globini okrog 2,5m, glede na koto sedanjega terena! V primeru, da bo temeljenje izvedeno
na manjši globini, bo potrebno izvesti sanacijo tal oziroma slabo nosilno zemljino do dobro
nosilnih peščenih in zameljenih prodov nadomestiti s plastjo komprimirane peščeno
gramozne blazine ali pustim betonom (predlagam sanacijo tal s pustim betonom –
predvsem zaradi dotokov podtalnice v gradbeno jamo).
Pri dimenzioniranju temeljev naj se upošteva dopustna nosilnost tal MPadop 20,0=σ .
Posedki objekta bodo v tem primeru okrog 2,3 cm.
Zaradi slabo prepustnih zemljin in relativno visokega nivoja podtalnice je izvedba
ponikovalnic za odvod meteornih vod iz objekta in okolice nesmiselna!,
Vsekakor naj pri načrtovanju temeljev objekta in samem temeljenju objekta sodeluje tudi
geolog. [16]
MPadop 20,0=σ …. na globini 2,5m
Globina temelja je 2,5m.
Izberemo ploščo dimenzije B/H = 320/320cm.
Stran 110 Projektiranje montažne armirano betonske hale
� Določitev krovnega sloja betona – c.
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 4.0
Projektna življenjska doba: 50 let - kategorija 4
Razred izpostavljenosti: XC2
CCCnom ∆+= min
∆−∆+=
mm
CCC
C
C adddurstdurdur
b
10
max ,,min,
.min
min
∆Cdev = 5-10 mm… dodatek zaradi odstopanja (odvisno od nadzora)
Cmin,b = 25mm… najmanjša debel. krov. sloja, (max. premer palice)
Cmin,dur = 25mm… najmanjša debel. krov. sloja glede na pogoje okolja
∆Cdur,γ = 0… dodatni varnostni sloj
∆Cdur,st = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi nerjavečega jekla
∆Cdur,add = 0… zmanjšanje krov. sloja ob uporabi dodatne zaščite
mmmmmmCCCnom 401025min =+=∆+=
Statična višina:
cmcmChd nom 553,552
4,1460
2==−−=−−=
φ
Lastna teža temelja:
( ) kNGT 36,1839,015,16,02,325 22 =⋅+⋅⋅=
Skupna vertikalna sila:
kNGNN Tddej 41,125236,18305,1069 =+=+=
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 111
6.5.4.2.1 Kontrola napetosti pot temeljem
Notranje statične količine so podane v poglavju 5.5.
kNmM dej 68,101=
kNVdej 19,30=
( ) kNmhtVMM pldejdejskupni 96,146)6,09,0(19,3068,101 =+⋅+=+⋅+=
Ekscentričnost:
cmB
cmN
Me skupni 3,53
6
320
673,11
41,1252
10096,146==<=
⋅==
Pade v jedro prereza → samo enoznačne napetosti!
� Napetosti
⋅±⋅=
⋅
⋅⋅±=
⋅±=±=
B
e
A
N
BA
eN
A
N
B
M
A
N
W
M
A
N skupniskupni 61
6632,1σ (4.82)
MPaMPaB
e
A
N2,0149,0
320
673,111
3200
1041,125261
2
3
1 <−=
⋅+⋅
⋅−=
⋅+⋅=σ
MPMPaB
e
A
N2,0095,0
320
673,111
3200
1041,125261
2
3
2 <−=
⋅−⋅
⋅−=
⋅−⋅=σ
Obe vrednosti sta po absolutni vrednosti manjši od MPadop 20,0=σ .
Dimenzije 320/320cm temelja ustrezajo.
Stran 112 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.5.4.2.2 Izračun armature v peti
Zanima nas samo del od stebra navzven po širini 1m'.
( ) ( )2211 48,12795149
320
5,127149
m
kN
B
xk =−⋅−=−⋅−= σσσ
( )kNmM pl 37,114
3
27,148,127149
2
27,148,127 22
=⋅−
+⋅
=
kNmMM pldpl 41,15437,11435,135,1, =⋅=⋅=
Slika 6-16: Potek napetosti
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 113
� Potrebna armatura
( )2,
, 17,748,43559,0
10041,154cm
fz
MA
yd
dplpots =
⋅⋅
⋅=
⋅=
� Preveritev maksimalnega in minimalnega prereza armature
2
2
min
15,7551000013,00013,0
4,75510050
26,026,026,0
cmdb
cmdbf
f
A
t
tyk
ctm
s
=⋅⋅=⋅⋅
=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= (4.59)
2max 2406010004,004,0 cmAA cs =⋅⋅=⋅= (4.60)
Merodajen je minimalni prerez armiranja!
- izberem: S 500 (RA 500/560) 10Ф10 As,dej = 7,85cm2
� Postavitev palic
cmes 1010
100==
- izberem: S 500 (RA 500/560) Ф10/10cm
Stran 114 Projektiranje montažne armirano betonske hale
6.5.4.2.3 Kontrola nevarnosti preboja
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 6.4.
� Kritični prerez
Slika 6-17: Kritični prerez
( ) cmddd stebracrit 27055225022 =⋅⋅+=⋅+=
cmdu crit 1080270441 =⋅=⋅= (poenostavimo brez zaokroževanj)
� Projektna strižna sila po kontrolnem obsegu
EdEdredEd VVV ∆−=, (4.83)
EdV … rezultirajoča navzdol obrnjena sila znotraj obravnavanega kontrolnega obsega, to
je navzdol obrnjen pritisk tal, od katerega se odšteje lastna teža temelja.
( )
−
+
−=−=∆ 2
_min
minmax22
2 B
GddV temeljalastna
crittemcritdej σσσ
σσ (4.84)
kNVdej 84,758320
36,1831095
2
109510149270 2
444
2 =
−
⋅+
⋅−⋅=∆ −
−−
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 115
kNVNV dejdejEd 32,66684,75835,141,125235,135,135,1 =⋅−⋅=∆⋅−⋅=
du
VEdEd
⋅
⋅=
βν (4.85)
u … kontrolni obseg = 2d
d … statična višina plošče
⋅
⋅+=
wV
uMk
Ed
Ed1β (4.86)
222
12
121
21
1
04,85,055,0255,01655,05,045,05,02
5,0
21642
mw
cdddcccc
ww
=⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅+=
⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅+==
π
π (4.87)
6,0=k … iz tabele (6.1) 15,0
5,0
2
1 ===C
Ck
12,104,832,666
80,1068,1016,01 =
⋅
⋅⋅+=β
20125,0
551080
32,66612,1
cm
kNVEd =
⋅
⋅=
� Kontrola nosilnosti
12,05,1
18,0, ==cRdC
0,260,1550
2001
2001 ≤=+=+=
dk
02,00014,010055
85,71 ≤=
⋅=
⋅=
db
A
w
slρ
15,01 =k … priporočena vrednost
a
d
a
dfkCV ckcRdRd
22100 min
31, ⋅≥⋅⋅⋅⋅⋅= νρ (4.88)
Stran 116 Projektiranje montažne armirano betonske hale
22/12/32/12/3
min 354,0256,1035,0035,0mm
Nfk ck =⋅⋅=⋅⋅=ν
cmda 1102 == … oddaljenost kontrolnega obsega od oboda stebra
a
d
mm
NVRd
2
110
552354,0291,0
110
552250014,01006,112,0 min2
3 ⋅=⋅
⋅≥=⋅
⋅⋅⋅⋅⋅= ν
22, 035,00125,0cm
kN
cm
kNVV RdredEd <⇒<
pogoj je izpolnjen!!
� Potrebna minimalna strižna armatura
Izračun potrebne strižne armature:
( ) ( )( ) αsin/1/5,175,0 1,, ⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⋅= dufAsdvv efywdswrRdcsRd (4.89)
d… statična višina plošče
Asw… površina prereza ene palice
sr… razmik med palicami za preboj
u1… kontrolni obseg
Preoblikujemo:
( )αsin5,1
75,0
,
,,1,
⋅⋅⋅
⋅−⋅⋅⋅=
efywd
CRdredEdrpotsw fd
vvudsA
22, 47,433,2675,2635525,025025,0250cm
kN
cm
kNMPadf efywd ≤==⋅+=⋅+=
( ) ( )( )
2
,
,,1, 08,7
30sin3,26555,1
035,075,00125,010805510
sin5,1
75,0cm
fd
vvudsA
efywd
CRdredEdrpotsw −=
⋅⋅⋅
⋅−⋅⋅⋅=
⋅⋅⋅
⋅−⋅⋅⋅=
α
Dokaz, da ni potrebna dodatna prebojna armatura!!
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 117
� Kontrola tlačne diagonale
max,0
RdEd
Ed Vdu
VV ≤
⋅
⋅=
β (4.90)
2112,0
55200
05,106915,1
cm
kNVEd =
⋅
⋅=
2max, 45,05,1
5,254,05,05,0
cm
kNfV cdRd =⋅⋅=⋅⋅= ν
54,0250
2516,0
25016,0 =
−⋅=
−⋅= ckf
ν
2245,0112,0
cm
kNV
cm
kNV RdEd =≤=
Pogoj ustreza!!
6.5.5 Armaturni načrt
6.5.5.1 Sidrne dolžine
Po SIST EN 1992-1-1: pog.: 8.4.3
bd
sdrgdb f
lσφ
⋅=4, 2/47,43 cmkNf ydsd ==σ (4.51)
rgdbl , … osnovna ravna zahtevana sidrna dolžina
φ … premer sidrane armature
ctdbd ff ⋅⋅⋅= 2125,2 ηη (4.52)
η1=1,0… koeficient odvisen od pogojev sidranja
η2=1,0… koeficient odvisen od premera palic
MPaf
fc
ctkctctd 2,1
5,1
8,1105,0, =⋅
=⋅
=γ
α (4.53)
Stran 118 Projektiranje montažne armirano betonske hale
0,1=ctα … koeficient, ki upošteva učinke trajanja in neugodne učinke načina nanosa
obtežbe na natezno trdnost
227,02,11125,2
cm
kNfbd =⋅⋅⋅=
φ⋅= 25,40,rgdbl
� Sidrna dolžina
cml rgdb 25,4010,, =φ
cml rgdb 3,4812,, =φ
� Projektne sidrne dolžine
min,,54321 brgdbbd lll ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.54)
0,11 =α … koeficient, ki upošteva vpliv oblike krivljenja palice pri zagotovljenem
zadostnem krovnem sloju betona
( ) φφα /15,012 −−= dc … koeficient, ki upošteva vpliv najmanjšega krovnega sloja
betona
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 775,02,1/2,1315,0112,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K 0=λ … koeficient, ki upošteva vpliv objekta s prečno armaturo
7,04 =α … koeficient, ki upošteva vpliv ene ali več privarjenih palic vzdolž
projektne sidrne dolžine
0,104,015 =−= pα 0=p … koeficient, ki upošteva učinke tlačnih napetosti prečno na
ravnino cepilne vzdolž projektne sidrne dolžine
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 119
=
mm
l
l
rgdb
b
100
10
3,0
max
,
min, φ (4.55)
cmcmlbd 1,127,1925,400,17,017,0110, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
100,11010
1,1225,403,03,0
max
,
10min,, φφ
cmcmlbd 5,142,263,480,17,01775,0112, ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=
=
mm
cm
cml
l
rgdb
b
100
122,11010
5,143,483,03,0
max
,
12min,, φφ
6.5.5.2 Prekrivanje (preklopi palic)
min,0,653210 lll rgdb ≥⋅⋅⋅⋅⋅= ααααα (4.56)
0,11 =α
( ) 7,00,1/0,1315,0110,2 =−−=φα
( ) 775,02,1/2,1315,0112,2 =−−=φα
0,113 =−= λα K
0,15 =α
0,16 =α … koeficient, ki upošteva delež s prekrivanjem stikovane armature glede na
celoten prerez armature
Stran 120 Projektiranje montažne armirano betonske hale
cml 2017,2825,400,10,10,17,00,110,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
150,11515
07,1225,403,03,0
max
,6
10min,,0 φ
α
φ
cml 2043,373,480,10,10,1775,00,112,0 ≥=⋅⋅⋅⋅⋅=φ
=⋅=
=⋅=⋅⋅
=
mm
cm
cml
l
rgdb
200
182,11515
49,143,483,03,0
max
,6
12min,,0 φ
α
φ
6.5.5.3 Izvleček armature
Palice - specifikacija
ozn
oblika in mere [cm]
Ø
lg [m]
n [kos]
lgn [m]
Temeljna čaša
1
11
52
312
52
312
10 7,50 32 240,00
2 11 50
310
50
310
10 7,42 32 237,44
3 310 10 3,10 4 12,40
4
137
16
140
106
140
16 137
10 6,92 5 34,60
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 121
Palice - specifikacija
ozn
oblika in mere [cm]
Ø
lg [m]
n [kos]
lgn [m]
5
134
16
138
106
138
16 134
12 6,82 5 34,10
6
76
19
109
19
76
12 2,99 32 95,68
Palice - izvleček
Ø [mm]
lgn [m]
Teža enote [kg/m']
Teža [kg]
S500
10 524,44 0,65 340,88
12 129,78 0,92 119,40
Skupaj 460,28
Stran 122 Projektiranje montažne armirano betonske hale
7 ZAKLJUČEK
Diplomsko delo prikazuje projektiranje montažno armirano betonske hale. V začetnem
delu smo opisali osnove montažne gradnje, katera ima kar nekaj prednosti pred klasično
gradnjo. Obravnavana hala je tlorisno razgibana zaradi različne uporabe prostorov. Prostori
so deljeni na proizvodni del, pisarniški del in stanovanjski del, temu primerno smo izbirali
koristno obtežbo. Za določitev notranjih statičnih količin smo zraven koristne obtežbe
upoštevali obtežbo snega in vetra, po katerih smo pozneje dimenzionirali izbrane elemente.
Največje obremenitve smo dobili z neugodno porazdelitvijo obtežb pomnožene z delnimi
varnostnimi faktorji, kateri se razlikujejo na vrsto obtežbe. Izračune smo izvedli s
programa Tower 6. kot statični 3D model.
Pri dimenzioniranju strešnega lesenega nosilca po smo biti pozorni na delovanje obtežbe,
zaradi različnih lastnosti lesa na smer vlaken. Nosilec smo preverili po MSN na podlagi
prereza glede na napetostne pogoje lesa in stabilnost. Pri dimenzioniranju nosilca je
potrebno razen napetostnim kriterijem, ki zagotavljajo varnost proti porušitvi, zagotoviti
tudi uporabnost konstrukcije MSU. Preverili smo deformacije nosilca, ki vpliva na
uporabnost in izgled konstrukcije elementa, katere ne presega predpisane vrednosti.
Pri dimenzioniranju montažnega nosilca in stebra s kratko konzolo po MSN smo najprej
določili vzdolžno armaturo, nato še prečno. Za zagotavljanje obstoja konstrukcije je
potreben zadostni krovni sloj betona, ki ščiti armaturo. Določili smo ga glede na izbrano
življenjsko dobo konstrukcije in na pogoje okolja, v katerem se konstrukcija nahaja. Prečna
armatura prevzame v AB konstrukcijah prečne sile, ki so večje kot jih je sam betonski
prerez brez armature zmožen prenesti. V primeru manjših prečnih sil se prečna armatura
polaga po konstrukcijskih pogojih.
V MSU smo najprej kontrolirali razpoke nosilca. Pomembno je, da se le te omejijo, da
lahko zagotovimo obstojnost konstrukcije in zavarujemo armaturo pred škodljivimi vplivi.
Kontrola povesov nam je pokazala, da so povesi v dopustnih mejah. V primeru, da bi bili
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 123
povesi večji od dovoljenih bi morali opaž nosilca nadvišati ali sprejeti druge ukrepe, ki bi
zmanjšali poves (npr. večji prerez armature, višji nosilec, višja marka betona).
Temeljno čašo smo dimenzionirali kot konzolo, kateri smo najprej izračunali vertikalno in
horizontalno armaturo. Glede na dopustno napetost v tleh smo izračunali velikost temeljne
pete točkovnega temelja in armaturo v njej. Preverili smo kontrolo preboja do katerega ne
pride, zaradi zadostne debeline betona v temeljni peti.
Armaturne načrte smo izrisali v programu ArmCAD. Pomembno je, da imajo vse palice
zadostno sidrno dolžino in zadostni krovni sloj. Seveda smo upoštevali pravila, ki jih
narekuje standard SIST EN 1992-1-1 (sl) - Evrokod 2.
Stran 124 Projektiranje montažne armirano betonske hale
8 VIRI, LITERATURA
[1] Premrov M., in Dobrila P., Lesene konstrukcije, Maribor Fakulteta za
gradbeništvo, Univerza v Mariboru, 2008.
[2] Radosavljević Ž., Armirani beton. Knj. 1, Beograd Građevinska knjiga, 1978.
[3] Radosavljević Ž., Armirani beton. Knj. 2, Beograd Građevinska knjiga, 1988.
[4] Rogač R. in Saje F., Priročnik za dimenzioniranje armiranobetonskih konstrukcij,
Ljubljana, Založila Zveza gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1972.
[5] Rex S., Industriski način građenja II dio (montažno građenje), Zagreb građevinski
institut fakultet građevinskih znanosti sveučilišta u Zagrebu, 1983
[6] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1995-1-1 : 2005, Eurocode 5:
Projektiranje lesenih konstrukcij – 1-1. Del: Splošna pravila in pravila za stavbe
(Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-1: General – Common rules and
rules for buldings), Ljubljana, maj, 2005.
[7] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1990 : 2004, Eurocode – osnove
projektiranja (osnova EN 1990:2000, Eurocode – Basis of structural design),
Ljubljana, september, 2004.
[8] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1991-1-1 : 2004, Evrokod 1: Vplivi
na konstrukcije -1-1. del: Splošni vplivi – Prostorninske teže, lastna teža, koristne
obtežbe stavb (osnova EN 1991-1-1:2000, Eurocode 1: Actions on structures –
Part 1-1: General actions – Densities, self-weight, imposed loads for buildings),
Ljubljana, september, 2004.
[9] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1991-1-3 : 2004, Evrokod 1: Vplivi
na konstrukcije -1-3. del: Splošni vplivi – Obtežba snega (osnova EN 1991-1-
1:2000, Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-3: General actions – Snow
loads), Ljubljana, september, 2004.
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 125
[10] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1991-1-4 : 2004, Evrokod 1: Vplivi
na konstrukcije -1-4. del: Splošni vplivi – Vplivi vetra (osnova EN 1991-1-1:2000,
Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-4: General actions – Wind actions),
Ljubljana, september, 2004.
[11] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1992-1-1 : 2005, Evrokod 2:
Projektiranje betonskih konstrukcij – 1-1.del: Splošna pravila in pravila za stavbe (
Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for
buldings), Ljubljana, maj, 2005.
[12] Slovenski inštitut za standardizacijo, SIST EN 1998-1 : 2005, Evrokod 8:
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij – 1. del: Splošna pravila, potresni
vplivi in pravila za stavbe (Eurocode 8: Design of structures for earthquake
resistance – Part1: General rules, seismic actions and rules for buildings),
Ljubljana, maj, 2005.
[13] Špacapan I., Zapiski predavanj Trdnost, Maribor fakulteta za gradbeništvo,
Univerza v Mariboru, 2008.
[14] Montažna gradnja, tehnični katalog, najdeno november 2011, na spletnem naslovu:
http://www.stavbar-igm.si/montazne-betonske-hale-c-
386.php?osCsid=ae4601c12b40e6d490d279d18ebb9d2e
[15] ProGrIn d.o.o., Projekt za izvedbo investitorja HERMI d.o.o., Gornja Radgona,
2010.
[16] Geosvet Samo Marinc s.p., Geološko-geomehansko poročilo o sestavi in nosilnosti
tal ter pogojih temeljenja., Celje 2010.
Stran 126 Projektiranje montažne armirano betonske hale
9 PRILOGE
9.1 Arhitektura
9.1.1 Tloris temeljev M 1: 100
9.1.2 Tloris pritličja M 1: 100
9.1.3 Tloris mansarde M 1: 100
9.1.4 Tloris ostrešja in strehe M 1: 100, 1:200
9.1.5 Vzdolžni prerez A-A M 1: 100
9.1.6 Prečni prerez B-B M 1: 100
9.1.7 Zahodna in vzhodna fasada M 1: 100
9.1.8 Severna in južna fasada M 1: 100
Projektiranje montažne armirano betonske hale Stran 127
9.2 Armaturni načrti
9.2.1 Montažni steber v osi C1 M 1: 20
9.2.2 Montažni nosilec v osi C M 1: 20
9.2.3 Temeljna čaša v osi C1 M 1: 20