1_Modeliranje Okvirnih Konstrukcija

5/25/2018 1_Modeliranje Okvirnih Konstrukcija

1/32

Metalne konstrukcije III1. predavanje

Prof. Dr. Sc. Darko Dujmovi

Sveuilite u Zagrebu/Graevinski fakultet/ Zavod za konstrukcije/ Katedra za metalne konstrukcijehttp://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3

1.Modeliranje okvirnih

konstrukcija
http://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3http://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3


2/32

Prof.dr.sc. Darko Dujmovi

Graevinski fakultet Zagreb

Zavod za konstrukcijeKatedra za metalne konstrukcije

http://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3

2


Modeliranje okvirnih konstrukcija

Prof. dr. sc. Darko Dujmovi

Openita razmatranja modeliranja elinih konstrukcija.

Objanjenje pojmova sukladno EN, a vezanih uzprojektiranje okvirnih sustava.

Dokazi pouzdanosti u skladu s europskim normama.

Literatura:

Dujmovi, D.; Androi, B.; Deba, I.:Modeliranje konstrukcija prema EC3,IA Projektiranje, Zagreb, 2004.

Svrha/podruje dananjeg predavanja:
http://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3_ahttp://www.grad.unizg.hr/predmet/metkon3_a


3/32





3




1. Modeliranje konstrukcija - Uvod

2. Postupak projektiranja elinog okvira3. Okvirni sustavi (pojmovi)

4. Primjeri okvirnih sustava

5. Tipovi uobliavanja6. Okvirni sustavi - konstrukcijski elementi

7. Analiza konstrukcija

8. Dokazi kod dimenzioniranja (KGS i GSU)

9. Proraun unutarnjih sila i momenata savijanja(globalna analiza i pretpostavke prorauna)

10. Primjeri

Sadraj dananjeg predavanja:


4/32





4




Najvaniji problems kojim se suoava inenjer-statiar u procesuprojektiranja je definiranje konstrukcijskog modela.

Modeliranje konstrukcije odnosi se, s jedne strane na analizu konstrukcije,

i s druge strane na provjeru konstrukcijskih elemenata.

Analiza konstrukcije i provjera konstrukcijskih elemenata predstavljaju

dva fundamentalna koraka u procjeni pouzdanosti konstrukcija.

Prvi korak provodi se da bi se odredio uinak raunskog djelovanja usvakoj toki konstrukcije.

Drugi korak provodi se s ciljem provjeravanja sposobnosti konstrukcijskih

elemenatada se odupru unutarnjim silama i momentima savijanja.

Oigledno je, kao posljedica, da je modeliranje konstrukcija meusobnapovezanost metoda globalne analize i metoda dimenzioniranja

konstrukcijskih elemenata.

Modeliranje konstrukcija


5/32





5




KONCEPCIJA KONSTRUKCIJE

Okvir Prikljuci

geometrija kruti

tipovi elemenata, itd. zglobni

PROCJENA optereenjaPRELIMINARNI PRORAUN

izbor i klasifikacija elemenata

GLOBALNA ANALIZAkontinuirano

ODGOVOR KONSTRUKCIJEGranina stanja Kriteriji prorauna

krajnja granina stanja pomian/ nepomiangranino stanje uporabe elastino/ plastino

Granina stanjai kriteriji

su zadovoljeni?

drugi element n

e

kraj

PRIKLJUCITIP PRIKLJUKA

(krutost, rotacijski kapacitet,

otpornost)

Prorauniprikljuaka

zadovoljavaju?

ne

da

da

ne drugi tip

prikljuka

Konceptualno projektiranje

Preliminarni proraun idjelovanja na konstrukciju

Globalna analiza i

detaljni proraun

Postupak projektiranja elinog okvira


6/32





6


Modeliranje okvirnih konstrukcijaProf. dr. sc. Darko Dujmovi

Vaniji tehniki pojmovi vezani uz modeliranje okvirnih sustavaprema EN 1990.

Okvir (Frame):Dio konstrukcije koji obuhvaaspajanje direktnoprikljuenihkonstrukcijskih elemenata takodimenzioniranih da djeluju zajedno opiruise djelovanjima.

upeti okvir upeti i zglobni stup

dvozglobni okvir dva upeta stupa

OKVIRI NISU OKVIRI

Okvirni sustavi


7/32





7



Osnovni tip dvozglobnog okviras ravnom prekom

Okvir s izlomljenomprekom

Primjeri okvirnih sustava


8/32





8



H

LOkvir s vlanim elementom (momenti

u preki se znatno smanjuju ali se

smanjuje i svjetla visina H - opasnost

od otkazivanja vlanog spoja)

Okvir s reetkastom prekom (za

raspone vee od 25 metara)



9/32





9



nosai u uvali

a)

'pendl' stupovi

b)

c)

Okviri za raspone vee od 30 metara (mogue varijante)



10/32





10



Viekatni trobrodni okvir



11/32





11



Dio okvira (sub-frame):To je konstrukcijski sustav koji inidio okvira,ali se kod proraunatretira kao da je zasebni okvir.

Primjer konstrukcijski sustav koji ini dio okvira,ali se kod proraunatretira kao da je zasebni okvir.

Unutarnji stup i prekeobostrano

Vanjski stup

i preka

Dio okvira


12/32





12



Tipovi uobliavanja (type of framing)- Izrazi se primjenjuju radi modeliranjakonstrukcijskih sustava kako slijedi:

Djelomino-kontinuirane (semi-continuous) - u globalnoj analizizahtijeva se posebno razmatranje konstrukcijskih svojstava prikljuaka.

Kontinuirane (continuous) - u globalnoj analizi trebaju se uzeti u obzir

konstrukcijska svojstava elemenata.

Jednostavne (simple) - prikljuci ne trebaju pruati otpornost momentu.

Tipovi uobliavanja


13/32





13



Prikljuci su

popustljivi - zglobni

a) jednostavna b) kontinuirana c) djelomino kontinuirana

Nominalni

ekscentrini unossile u stup

Prikljuci su djelominonepopustljivi

(djelomine otpornosti)

Prikljuci su

nepopustljivi

Tipovi uobliavanja


14/32





14



Okvir je sastavljen od konstrukcijskih elemenata i prikljuaka

nosa

nosa-stup

prikljuak

Glavne komponente:

nosaidominantno naprezanje savijanjem,stupovidominatno naprezanje uzdunomsilom (tlaniili vlanielementi),nosai-stupoviprisutni znaajniiznosi i savijanja i uzdunesileprikljucizone spajanja dva ili viekonstrukcijskih elemenata.

Okvirni sustavi


15/32





15



Predvianje odgovora konstrukcijeTipovi globalne analize

Modeliranje konstrukcije za analizuGlobalna analizauinci deformirane geometrije (kriteriji)Osnovni pojmovi

- Klasifikacija okvira (Numeriki primjeri)- Uinci drugog reda (Numeriki primjeri)

- Elastini kritini modovi izvijanja(Numeriki primjeri)- Duina izvijanja (Numeriki primjeri)

Stabilnost okviraImperfekcije

- Numeriki primjeri

Klasifikacija poprenih presjeka- Obraeno u MK1Zahtjevi za popreni presjek za plastinu globalnu analizu

Analiza konstrukcije obuhvaa:


16/32





16



Otpornost poprenih presjeka

(resistance of cross-sections)Mpl, Npl, Vpli interakcije

Otpornost elementa

(resistance of members)

stup

preka

Dokazi kod dimenzioniranja okvirnog sustava KGS


17/32





17



Otpornost prikljuaka

(resistance of joints)

Stabilnost okvira

(frame stability)



18/32





18



Statika ravnotea

(static equilibrium)

Ed,dst - uinci destabilizirajuih (nepovoljnih) djelovanjaEd,stb - uinci stabilizirajuih (povoljnih) djelovanja

Ed,dstEd,stb



19/32





19



Ogranienje horizontalnog pomaka portalnog okvira

Dokazi kod dimenzioniranja okvirnog sustava GSU

H

L

u


20/32





20



Ogranienje vertikalnog pomaka portalnog okvira


HA

B

wa

L


21/32





21



Ogranienje horizontalnog pomaka viekatnog okvira


L

H

Hi

uiu


22/32





22



Ogranienja progiba krovnih elemenata, meukatnih konstrukcija

Vibracije meukatnih konstrukcija



23/32





23



Globalna analiza (global analysis)

Metode analiza (methods of analysis)Uinci deformacija (effects of deformations)

Elastina globalna analiza(elastic global analysis)

Plastina globalna analiza (plastic global analysis)

Pretpostavke prorauna (des ign assumpt ions)

Osnovno (basis)

Jednostavno uoblienje (simple framing)

Kontinuirano uoblienje (continuous framing)

Djelomino kontinuirano uoblienje (semi-continuous framing)

Proraun unutarnjih sila i momenata


24/32





24




25/32





25




26/32





26




27/32





27




28/32





28




29/32





29




30/32





30



R b dt T A t d


31/32





31



Tipian tlocrt kata

Visina: 135 m

Visina kata: 3,40 m

Stabilizacija s betonskom jezgrom

elina okvirna konstrukcija s elinimstupovima u fasadi

Meukatna konstrukcija: spregnuta ploaoslonjena HE nosae koji su oslonjeni nabetonsku jezgru i eline stupove (kontinuirani)

Rembrandt Tower Amsterdam

Cit G t D ld f


32/32



Zavod za konstrukcijeKatedra za metalne konstrukcije 32



Visina 72,55 m, tlocrt 51 x 68 romboid

City Gate Duesseldorf

Documents

1_Modeliranje Okvirnih Konstrukcija