trazi u pregledu dokumenta
Osnove metalnih konstrukcija 1
Proračun i konstruisanje veza pod uglom
Osnove metalnih konstrukcija 2
Primeri primene veza pod uglom u zgradarstvu i mostogradnji
Osnove metalnih konstrukcija 3
Zglobne veze
Najčešće se primenjuju: • Zglobne veze sa priljučnim limom, • Zglobne veze sa priključnim ugaonicima, • Zglobne veze sa čenom pločom i • Zglobne veze ostvarene pomoću stolice.
Zglobne veze mogu biti: • Između dve grede i • Između grede i stuba.
Osnove metalnih konstrukcija 4
Zglobne veze sa priključnim ugaoncima
Pored transverzalne sile kod ovkvih veza javlja se i momnent ekscentriciteta (Me =V e).
Ekscenricitet se može smanjiti konstrukcijskim oblikovanjem!
Osnove metalnih konstrukcija 5
Smanjenje ekscentriciteta
Zasecanje nožice Denivelacija nosača
Osnove metalnih konstrukcija 6
Kontrola oslabljenog preseka u slučaju zasecanja nožice
Jednostrano zasecanje Obostrano zasecanje
dop yW
eV σσ ≤⋅= min,
1ht V
w ⋅ =τ
)( 1 fw tht V −⋅
=τ
dopu στσσ ≤⋅+= 22 3
Osnove metalnih konstrukcija 7
Geometrijske karakteristike oslabljenog poprečnog preseka
Jednostrano zasečeni nosači Obostrano zasečeni nosači Površina poprečnog preseka - A
( ) fffw tbthtA ⋅+−⋅= 1 wthA ⋅= 1 Rastojanje od težišta do pritisnute ivice nosača - hc
( ) 22
11 1
ffw c
t A
ththhh − −⋅
⋅−= 2 1hhc =
Moment inercije poprečnog preseka - Iy 2
11 3
1
2 )(
12 )(
⋅
−⋅⋅⋅ +
−⋅ =
h A
thttbtht I fwfffwy 12
3 1htI wy ⋅
=
Otporni moment poprečnog preseka - Wy
c
y y h
I W =min, 6
2 1ht
h I
W w c
y y
⋅ ==
Statički moment poprečnog preseka - Sy
2
2 cw
y htS ⋅=
4
2 1htS wy ⋅
=
Osnove metalnih konstrukcija 8
Veza grede sa stubom – mali ekscentricitet
Otpada potreba za zasecanjem nožica!
Osnove metalnih konstrukcija 9
Glavni elementi veze Pri dimenzionisanju veze moraj se proveriti: • Zavrtnjevi za vezu rebra nosača sa priključnim limom, • Priključni lim, • Šavovi za vezu priključnog lima sa priključnom površinom
Naprezanja u elementima veze
Osnove metalnih konstrukcija 10
Dimenzionisanje šavova
eVM e ⋅= 2/)( wpT ttVM +⋅=
w
e
W Mn =
vw V A
VV ,
, =II
Tw
T T W
MV ,
, =II
dopwTVu VVn , 2
,, 2 )( σσ ≤++= IIII
Osnove metalnih konstrukcija 11
Kontrola napona u čvornom limu
6/2max ppp e
ht eV
W M
⋅ ⋅
==σ pp
V ht V ⋅
=τ 3/
2/)( 2 pp
wp
T
T T th
ttV W M
⋅
+⋅ ==τ
dopTVu σττσσ ≤+⋅+= 22 )(3
Osnove metalnih konstrukcija 12
Proračun zavrtnjeva
Najčeće je dovoljan jedan red zavrtnjeva pa su veze visoke!
Potreban broj zavrtnjeva može da se odredi na osnovu izraza: 22
2 6161
⋅+=
⋅+≥
h e
F V
h MV
F n
dop
e
dop
Kontrola nosivosti najopterećenijeg zavrtnja:
m n
e n
i
ne M h
M
h
hMF ϕ⋅=⋅= ∑
1
2 maxn
VFV =
dopMVR FFFF ≤+= 2
max 2
max,
Osnove metalnih konstrukcija 13
Zglobne veze sa priključnim ugaonicima
Osnove metalnih konstrukcija 14
Proračun zavrtnjeva serije 1 – veza prikljičnih ugaonika sa rebrom nosača
Široka veza Visoka veza
n
m m
e
M
max
V
V R,maxR,max
e
i
m
a
x
ma x
ma xm ax
V
V M
F
x
F F
F
T
FF
M
z
zr rz
T
M
max max
Osnove metalnih konstrukcija 15
Kontrola nosivosti kod širokih veza
Komponenta sile u zavrtnju usled smicanja
mn VFV ⋅
=
Komponente sile u zavrtnju usled momenta ekscentriciteta
∑ ⋅
=
⋅ = nm
i i
e zM
r
xMF
1
2
max ,max
∑ ⋅
=
⋅ = nm
i i
e xM
r
zMF
1
2
max ,max
Kontrola nosivosti najopterećenijeg zavrtnja
( ) dopvxMVzMR FFFFF ,2 ,max2,maxmax, ≤++=
Osnove metalnih konstrukcija 16
Kontrola nosivosti kod visokih veza
Komponenta sile u zavrtnju usled smicanja
mn VFV ⋅
=
Komponenta sile u zavrtnju usled momenta ekscentriciteta
∑ = ⋅
⋅ == n
i i
e xMM
zm
zMFF
1
2
max ,maxmax
Kontrola nosivosti najopterećenijeg zavrtnja
dopMVR FFFF ≤+= 2
max 2
max,
Osnove metalnih konstrukcija 17
Proračun zavrtnjeva serije 2 – veza priključnog ugaonika za priključnu površinu
Prihvataju samo transverzalnu silu (V), odnosno reakciju - nema ekscentriciteta!
Ukupan broj zavrtnjeva serije 2 jednak je dvostrukom broju zavrtnjeva serije 1 (postoje dva priključna ugaonika)!
Za razliku od serije 1, zavrtnjevi serije 2 su jednosečni!
dopV Fn VF ≤= 2 n broj zavrtnjeva na jednom ugaoniku
Osnove metalnih konstrukcija 18
Zavrtnjevi serije 2 - slučaj obostranih nosača
Kontrola nosivosti zavrtnjeva na smicanje (zavtnjevi su jednosečni):
vV Fn VF ≤= 2
1 1, vV Fn
VF ≤= 2
2 2,
Kontrola nosivosti zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe:
bV Fn VVF ≤+=
2 21
Osnove metalnih konstrukcija 19
Kontrola napona u priključnim ugaonicima
dop netnet W eV
W M σσ ≤⋅== e
dop netA
V ττ ≤=
dopu στσσ ≤+= 22 3
Osnove metalnih konstrukcija 20
Uobičajene dimenzije priključnih ugaonika
Ugaonik Zavrtanj Položaj rupa c1 c2 c3
L90x90x9 M16 50 - -
L100x100x10(12) M20 60 - -
L120x120x12 M24 70 - -
L150x75x9 M16 50 60 50
L180x90x10(12) M20 60 70 60
L200x100x12 M24 70 80 60
Osnove metalnih konstrukcija 21
Varijanta sa zavarenim priključnim ugaonikom
Za vertikalni šav Za horizontalne šavove
dopwa VV ,
11 σ≤
⋅ =
l II dopwu a
R ,
22 σσ ≤
⋅ =
l
2 2
2 1
2 2
2 1 ee
h V
h eV
h eVR +⋅=
⋅+
⋅=
Osnove metalnih konstrukcija 22
Karakteristični primeri primene
Osnove metalnih konstrukcija 23
Zglobne veze sa čeonom pločom
Nema ekscentriciteta (e=0)!
Zahteva se veća preciznost izrade – manje tolerancije!
Osnove metalnih konstrukcija 24
Proračun potrebnog broja zavrtnjeva
dopF Vn ≥
n je ukupan broj zavrtnjeva (usvaja se uvek paran broj),
V vertikalna reakcija (maksimalna smičuća sila),
Fdop nosivost zavrtnja na smicanje (jednsečan).
Oblikovanjem veze treba sprečiti da se u zavrtnjevima javljaju značajne sile usled efekta uklještenja!
Osnove metalnih konstrukcija 25
Dimenezije čeone ploče
Treba težiti što je moguće manjim dimenzijma, da bi se izbegli efekti uklještenja.
Visina čeone ploče (hp) određuje se iz sledećih uslova:
1. Uslov konstruisanje veze i zadovoljenja propisanih minimalnih rastojanja zavrtnjeva;
2. Uslov smicanja u rebru nosača;
3. Uslov nosivosti šavova za vezu rebra nosača sa čeonom pločom;
Debljina čeone ploče (tp) ne treba da bude velika (uglavnom je tp =10 mm), kako bi se obezbedilo obrtanje na mestu veze!