PODUŽNI SMIČUĆI SPOJ

Транскрипт

1 PODUŽNI SMIČUĆI SPOJ

2 Podužni smičući spoj Smičući spoj i poprečna armatura se koriste za prenošenje podužne sile smicanja između betonskog i čeličnog elementa Moždanici za sprezanje moraju imati dovoljan kapacitet deformacije da opravdaju neelastičnu preraspodelu smicanja Moždanik se može smatrati duktilnim, ako je karakteristična vrednost kapaciteta proklizavanja uk najmanje 6 mm Moždanici moraju biti u stanju da spreče odvajanje betonskog elementa od čeličnog elementa, osim u slučaju kada je odvajanje sprečeno na drugi nači

3 Tipovi moždanika Kruti blok moždanici Elastični moždanici sa glavom Armaturne petlje i sidra

4 Moždanici sa glavom SD prema ISO 13918

5 Materijal Moždanici sa glavom

6 Geometrija moždanika sa glavom Primer oznake - SD A

7 Moždanici sa glavom Mogu se smatrati duktilnim za prečnike 16 d 25 Ukupna visina moždanika sa glavom ne sme biti manja od 3d Glava moždanika ne treba da ima prečnik manji od 1,5d, niti visinu manju od 0,4d. Deo nominalne visine moždanika iznad gornje ivice čeličnog profilisanog lima ne treba da je manji od 2d Minimalna širina uvale (rebra) koja se ispunjava betonom ne treba da je manja od 50 mm.

8 Oblici loma moždanika sa glavom

9 Standardni test Aneks B, EN

10

11 Lom moždanika, smicanje

12 Mešoviti lom * Značajni naponi pritiska u kontaktu moždanika i betona u zoni korena moždanika * Veća deformacija moždanika * Pored smičuće sile u spoju se javlja i sila zatezanja, javlja se prslina betona koja ima oblik konusa betona * Lom stabla moždanika pri graničnom opterećenju

13 Lom betona

14 Lom betona Lom betona usled prevelikih deformacija moždanika Moždanik zajedno sa konusom betona se odvaja od AB ploče

15 Proračunska vrednost nosivosti na smicanje moždanika sa glavom u punoj ploči Jednaka je minimalnoj od sledećih vrednosti: Nosivost na smicanje moždanika P Rd 0, 8f = u d / 4 Nosivost moždanika po kriterijumu loma betona P Rd Vrednost koeficijenta v 2 0, 29 d 2 = v f ck E cm

16 Nosivost moždanika sa glavom u spregnutoj ploči Proračunsku nosivost na smicanje treba uzeti kao nosivost kod pune ploče, pomnoženu koeficijentom redukcije k l k t

17 Nosivost moždanika sa glavom u spregnutoj ploči Rebra profilisanog lima paralelna sa nosačem k b = 0, 6 h 0 p h h sc p 1 1, 0 h sc ukupna visina moždanika ne veća od h p +75mm Rebra profilisanog lima upravna na osu nosača k t 0, 7 b 0 hsc = 1 n r hp hp broj moždanika u jednom rebru na mestu njegovog ukrštanja sa gredom, koji u proračunu nije veći od 2 n r

18 Koeficijent k t Moždanici su postavljeni u rebra visine h p, koja nije veća od 85 mm, i širine b 0, koja nije manja od h p Za zavarivanje kroz profilisani lim, prečnik moždanika nije veći od 20 mm Za zavarivanje kroz rupe u limu, prečnik moždanika nije veći od 22 mm Maksimalne vrednosti koeficijenta su date u tabeli

19 Biaksijalno opterećeni moždanici Kada se moždanici koriste da bi se obezbedilo spregnuto dejstvo, kako za gredu (greda-spregnuta ploča) tako i za spregnutu ploču (betonska ploča-profilisani lim) U slučaju kada je ugao između ose podnog nosača i rebra profilisanog lima 0 90 Mora biti zadovoljen sledeći uslov P 2 2 F Ft + 2 2, Rd Pt,Rd F F t proračunska podužna sila P,Rd i P t,rd odgovarajuće proračunske nosivosti moždanika na smicanje 1

20 Raspored moždanika

21 Raspored moždanika Upravno na smičuću silu 2.5d u punoj ploči, 4.0d u ploči sa profilisanim limom 5d u pravcu smičuće sile Ako se ne zahteva zaštitni sloj betona, vrh moždanika može biti u nivou sa gornjom ivicom AB ploče

22 Ugradnja

23 HILTI konektori X-HVB

24 Ugradnja

25 Nosivost Hilti moždanika U punoj betonskoj ploči Koeficijenti redukcije za primenu u spregnutim pločama kt = min 1.0 ; 0.66 nr b 0 hp hsc hp 1 n rmax =2

26 Raspored moždanika Broj moždanika u jednom rebru profilisanog lima može biti maksimalno 3

27 Raspored moždanika a=50mm a 100 mm kada je: b 0 /m<0,7 ili b 0 /h ap <1,8 (m razmak između rebara profilisanog lima)

28 Blok moždanici Primena u mostogradnji Velika nosivost, velika krutost Prema SPRS EN mogu se izvoditi sa kosom ili vertikalnom petljom od čelika za armiranje Petlja je obaveznan element blok moždanika!

29 Blok moždanici i petlje

30 Nosivost blok moždanika Nosivost blok moždanika jednaka je zbiru nosivosti na smicanje bloka i armaturne petlje P = P + 0, P Rd Rd,b 7 Rd,hoop Vertikalna nosivost petlje mora biti min 10% nosivosti blok moždanika P Rd, hoop, V = PRd, hoop sin 0, 1 Kada je vrednost proračunske sile nosivosti (P Rd,b ) manja od proračunske sile smicanja u jednom blok moždaniku (F Ed ), deo smičuće sile se može preneti petljom F = ( F b)/0,7 H, Ed Ed PRd, P Rd

31 Nosivost blok moždanika P Rd, b = Af1 fck / c = A A f2 f1 3 P Rd, hoop = A s f sk / s

32 Podužni smičući spoj Elastična analiza moždanici nisu duktilni Nelinearna analiza moždanici nisu duktilni Plastična analiza moždanici su duktilni

33 Podužni smičući spoj Duktilni moždanici se mogu rasporediti na jednakim međusobnim rastojanjima duž nosača Pun smičući spoj V l, Ed n P Rd V l,ed proračunska vrednost sile smicanja

34 Parcijalan smičući spoj Ako su svi poprečni preseci klase1 ili 2, parcijalni smičući spoj se može koristiti za grede kod zgrada Moždanici moraju biti duktilni Kada iz konstruktivnih razloga nije moguće postaviti potreban broj moždanika Kada je nosivost čeličnog elementa velika u odnosu na proračunsku vrednost uticaja u u spregnutom elementu Kada nije moguće izvesti smičući spoj potrebne nosivosti

35 Ograničenja za primenu parcijalnog smičućeg spoja - grede zgrada Simetričan poprečni presek čeličnog nosača Monosimetričan poprečni presek A fb /A ft =3 L e - rastojanje u zoni pozitivnih momenata između tačaka nultog momenta savijanja

36 Vrednost rastojanja L e za tipične kontinualne grede

37 Nosivost podužnog spoja F ( x) = n( x) P c Rd n(x) broj moždanika na dužini x F ( x) = F ( x) c a 1 n M = M M 1 0,5a N, a, Rd pl, a, Rd pl, a, Rd za x=0 važi M(x)=M,, a pl Rd nosivost jednaka nosivosti čeličnog nosača

38 Nosivost podužnog spoja n = F ( ) a x F a 1 n M = M M 1 0,5a N, a, Rd pl, a, Rd pl, a, Rd M ( x) = M + F ( x) z Rd N, a, Rd c ha zc( x) z( x) = + hc 2 2 Fc ( x) z ( x) = h h b f c c p eff cd

39 Parcijalni smičući spoj Stepen smičućeg spoja = n/n f

40 1 M = F h + h + h x F F h + h 2 ( / 2 ) 2 ( ) Rd a a p c c c ac c p 2F = 2 b x f ac a y ( )( ) M = F h / 2+ 0,85 b x f / h + h 1 / 2 x Rd a a eff c ck c c p c

41 Mp,Rd Proračunska vrednost podužne sile smicanja Qd qd L1 L L2 Fcf Mp,Rd Vl L1 + Fa Vl=Fcf=min(Fa;Fc+Fs) Mp,Rd Fcf Fa + Vl L2

42 Sila zatezanja u spojnom sredstvu Z = V v L h b c e / / 2 2 tan( )

43 Ispitivanje izvedenih moždanika sa glavom Neadekvarno podešavanje opreme ili zavarivanje moždanika kroz profilisani lim a da oni nisu predviđeni za takav način ugradnje Loš kvalitet šava Ispitivanje na uzorku od 5% ukupnog broja moždanika Saviti moždanike pod uglom od 60 о sa što manje udaraca čekićem U šavu se ne smeju pojaviti oštećenja Ispitani moždanici ostaju savijeni Ne vraćati u prvobitni položaj!

44 Ispitivanje izvedenih moždanika

45 Greške pri izvođenju

46 Greške pri izvođenju

47 Loša ugradnja moždanika

48 Neophodno predgrevanje kada se ugradnja izvodi u zimskim uslovima

49

50 Ugradnja u zimskim uslovima

51 Ugradnja u zimskim uslovima

52 Postupak grejanja konstrukcionog čelika je neophodan u zimskim uslovima rada

53 U zimskim uslovima zavarivanje se sme raditi tek nakon grejanja konstrucionog čelika

54 Literatura SRPS EN Proračun spregnutih konstrukcija od čelika i betona Opšta pravila i pravila za zgrade DESIGNERS GUIDE TO EUROCODE 4: DESIGN OF COMPOSITE STEEL AND CONCRETE STRUCTURES EN / Roger P. Johnson / ICE Publishing, Thomas Telford, 2012 Composite Structures of Steel and Concrete, Roger P. Johnson, Blackwell Publishing, 2004