Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 –Vertikalni spreg u kalkanu

VertikalnispregukalkanskomziduPrema dispozicionom resenju nosece konstrukcije hale, vertiklani spreg u kalkanskom zidu formirajufasadni stubovi u kalkanu, spoljasnji pojas horizontalnog sprega do kalkana i dodatni dijagonalnielementi ispune. Vertikalni spreg je sistema ukrstenih dijalgonala.Priprojektovanjuvertikalnogspregaukalkanupotrebnojesprovestisledećekontrole:kontrola nosivosti fasadnih stubova koji su u sastavu sprega (za odgovarajuce kombinacije opterecenja koje daju MEd,max i NEdc,odg, odnosno NEdc,max i MEd,odg);kontrola nosivosti dela spoljasnjeg pojasa horizontalnog sprega do kalkana koji je u sastavu vertikalnog sprega;kontrola nosivosti dijagonalnih elemenata ispune.U okviru zadatka prikazan je postupak dimenzionisanja oslonackih dijagonalnih elemenata ispune(donje polje sprega ispod kote GIS-a). Predviđeno je da se za dijagonale gornjeg polja sprega usvojeisti poprecni preseci kao i za oslonacke dijagonale. Duzina izvijanja dijagonalnih elemenata ispune određena je u skladu sa preporukama koje su date uevropskom standardu za tornjeve i jarbole EN1993-3-1:2006, Prilog H, deo H.3.3, dok je vitkostelemenata ispune ogranicena na 180, u skladu sa prilogom H, deo H.3.1.OslonačkidijagonalnielementiispunePoprečnipresekVrućevaljanipro il:L120x120x11Dijagonale se ne prekidaju na mestu međusobnog ukrstanja. Orjentacija preseka je takva da se namestu ukrstanja dijagonale međusobno povezuju "leđa u leđa", uz umetanje veznog lima cija jedebljina jednaka debljini cvornog lima (t =12 mm). Veza dijagonale sa pojasnim elementima ostvarujese preko jednog kraka pro ila, pomocu cvornog lima i zavrtnjeva 3M20...8.8. Međusobna vezadijagonala na mestu ukrstanja ostvaruje se sa zavrtnjevima 2M20...8.8. Dimenzijeh 120mm t 11mm r1 13mm r2 6.5mmGeometrijske karakteristikeG 19.9 kgm A 25.4 102 mm 2

Iy 340.6 10 4 mm 4 Iz 340.6 104 mm 4 iy IyA 36.6 mm iz IzA 36.6 mm

Iv 139.8 10 4 mm 4 Iu 541.5 104 mm 4 iv IvA 23.5 mm iu IuA 46.2 mm

It 10.6 10 4 mm 4 Iw 0mm 6Duzina oslonacke dijagonale:L 6.6m

Osnovničeličnimaterijal S235JRG2fy 235MPa fu 360MPa E 21000 kNcm2 G 8100 kNcm2

1

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 –Vertikalni spreg u kalkanu

λ1 πEfy 93.9 ε

235MPafy 1.0

Parcijalni koe icijenti sigurnostiγM0 1.0 γM1 1.0 γM2 1.25Klasi ikacija poprecnog presekac hct 10.9ht 10.9

klasa 3 ct 11.5εif4 otherwise 3.0

Poprecni presek je klase 3ULS-Kontrolanosivostipreseka

Kombinacijaopterećenja:1.35G 1.50W 0.9TNcEd 146.15kN NtEd 115.04kN

Pritisak

NcRd A fyγM0 596.9 kN

NcEdNcRd 0.245

Zatezanjed0 22mm β3 0.5Anet A t d0 2.3 103 mm2

NtRd A fyγM0 596.9 kN

NtEdNtRd 0.193

NuRd β3 Anet fuγM2 330.9 kN

NtEdNuRd 0.348

Kontrolanosivostielementana leksiono,torzionoitorziono- leksionoizvijanje

2

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 –Vertikalni spreg u kalkanu

Lcrv 0.5L 3.3 m Lcru 0.5L 3.3 m Lt L 6.6 mLcrz L 6.6 mLcry L 6.6 m

λdop 180Fleksiono izvijanje oko osa v-v i u-uα 0.34

Ncrv π2 E IvLcrv2 266.1 kN λv Lcrviv 140.7

vitkost "DA" λv λdopif"NE" otherwise "DA"λnv λv

λ1 1.498

λneffv 0.35 0.7 λnv 1.398

Φv 0.5 1 α λneffv 0.2 λneffv2

1.682 χv 1

Φv Φv2λneffv2

0.382

NbvRd χv A fyγM0 228.2 kN

NcEdNbvRd 0.640

Ncru π2 E IuLcru2 1.0 10 3 kN λu Lcruiu 71.5

vitkost "DA" λu λdopif"NE" otherwise "DA"λnu λu

λ1 0.761

λneffu 0.35 0.7 λnu 0.883

Φu 0.5 1 α λneffu 0.2 λneffu2

1.006 χu 1

Φu Φu2λneffu2

0.672

NbuRd χu A fyγM0 401.3 kN

NcEdNbuRd 0.364

Fleksiono izvijanje oko osa y-y i z-z3

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 –Vertikalni spreg u kalkanu

Ncry π2 E IyLcry2 162.1 kN λy Lcryiy 180.2 λny λy

λ1 1.919

vitkost "DA" λy λdopif"NE" otherwise "NE" Prekoracena vrednost granicne vitkosti je manjaod 3%.λneffy 0.5 0.7 λny 1.843

Φy 0.5 1 α λneffy 0.2 λneffy2

2.478 χy 1

Φy Φy2λneffy2

0.242

Ncrz π2 E IzLcrz2 162.1 kN λz Lcrziz 180.2 λnz λz

λ1 1.919

vitkost "DA" λz λdopif"NE" otherwise "NE" Prekoracena vrednost granicne vitkosti je manjaod 3%.λneffz 0.5 0.7 λnz 1.843

Φz 0.5 1 α λneffz 0.2 λneffz 2

2.478 χz 1

Φz Φz2λneffz2

0.242

Nb.F.Rd min χy χz A fyγM0 144.3 kN

NcEd NtEd2 Nb.F.Rd0.108

Torziono izvijanjeu0 33.6mm 2 47.5 mm v0 0mm i0 iu2 iv2 u02 v02

0.5 70.3 mm

NcrT 1i02 G Itπ

2 E IwLt2

1.7 10 3 kN λn.T A fyNcrT 0.586

Φz.T 0.5 1 α λn.T 0.2 λn.T2

0.737 χz.T 1

Φz.T Φz.T2λn.T2

0.844

Nb.T.Rd χz.T A fyγM0 503.8 kN

NcEdNb.T.Rd 0.290

Torziono- leksiono izvijanje4

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 –Vertikalni spreg u kalkanu

β 1 u02

i02 0.5

NcrTF Ncru2β 1 NcrTNcru 1 NcrTNcru

2 4β NcrTNcru

760.3 kN

λn.TF A fyNcrTF 0.886

Φz.TF 0.5 1 α λn.TF 0.2 λn.TF 2

1.009 χz.TF 1

Φz.TF Φz.TF2λn.TF 2

0.670

Nb.TF.Rd χz.TF A fyγM0 400.0 kN

NcEdNb.TF.Rd 0.365

Nosivost oslonackih dijagonala na leksiono, torziono i torziono- leksiono izvijanje je zadovoljena usvim relevantnim ravnima.

5

Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet

Metalne konstrukcije u zgradarstvu

Zadatak 1.3 – Vertikalni spreg u kalkanu

Torziono- leksionoizvijanje

β 1u0

2

i02

0.5

NcrTFNcru

2β1

NcrT

Ncru 1

NcrT

Ncru

2

4βNcrT

Ncru

760.3 kN

λn.TF Afy

NcrTF 0.886

Φz.TF 0.5 1 α λn.TF 0.2 λn.TF2

1.009 χz.TF

1

Φz.TF Φz.TF2

λn.TF2

0.670

Nb.TF.Rd

χz.TF A fy

γM0400.0 kN

NcEd

Nb.TF.Rd0.365

Nosivostoslonackihdijagonalana leksiono,torzionoitorziono- leksionoizvijanjejezadovoljenausvimrelevantnimravnima.

5

UniverGrađev

zitet u Beogravinski fakultet

V

adu t

VERTIKALLNI SPRE

Meta

Zadatak

EG U KAL

alne konstr

1.3 – Verti

KANU

rukcije u z

ikalni spreg

zgradarstv

eg u kalkan

vu

nu

6

UniverGrađev

zitet u Beogravinski fakultet

View:1 -

adu t

FX; Cases: 10 (ULS)

Meta

Zadatak

1,35G+1,5

alne konstr

1.3 – Verti

50Wpod+0

rukcije u z

ikalni spreg

0,9T

zgradarstv

eg u kalkan

vu

nu

7