hrvatski

Spregnuti stupovi od čelika i betona

Spregnuti stupovi od čelika i betona u visokogradnji mogu biti osmišljeni s različitim tipovima poprečnih presjeka. U uvodnom dijelu je dan prikaz najčešće korištenih tipova poprečnih presjeka, koji su i bili predmetom ovog specijalističkog rada. U nastavku je dan prikaz principa koji vrijede kod proračuna spregnutih stupova u skladu s konstrukcijskim normama iz niza HRN EN 1994, koje su važeće u Republici Hrvatskoj uključujući i odgovarajuće nacionalne dodatke. Uz navođenje pretpostavki, koje vrijede za opći slučaj proračuna otpornosti širokog spektra spregnutih stupova, u nastavku je dan detaljan prikaz dimenzioniranja spregnutih stupova s dvoosno simetričnim poprečnim presjekom nepromjenjivim uzduž stupa kao i s nepromjenjivom uzdužnom silom. Navedena su i sva dodatna ograničenja koja se moraju poštovati, ako se želi primijeniti pojednostavnjena metoda proračuna otpornosti prikladna za svakodnevnu inženjersku praksu. Za realne konstrukcije napravljen je probir onih tipova poprečnih presjeka spregnutih stupova koji se najčešće koriste u visokogradnji: valjani I profili (IPE, HEA, HEB i HEM) djelomično ili potpuno ubetonirani te šuplji poprečni presjeci okruglog, kvadratičnog i pravokutnog oblika ispunjeni betonom. Odabrane su tri kvalitetne grupe čelika S235, S275 i S355, dva razreda tlačne čvrstoće betona C25/30 i C30/37 dok je korišten armaturni čelik B500. Uz to, zavisno od konstrukcijskih uvjeta, kod ubetoniranih čeličnih I profila varira i debljina obložnog betona, dok se kod svih tipova poprečnih presjeka udio armature u poprečnom presjeku u odnosu na površinu betona može kretati od 0% kod čeličnih profila ispunjenih betonom do 6% kod svih tipova poprečnih presjeka. Pri tome za isti postotak armiranja može biti korišteno manje šipki većeg promjera ili više šipki manjeg promjera, što je dodatno otežavalo tipiziranje poprečnih presjeka. Stoga je armatura u proračunu uzimana kao 'linearizirana' tj. ukupna površina za određeni postotak armiranja podijeljena je sa dužinom na kojoj se može nalaziti. Kako je riječ o stupovima, prisutan je i problem duljine izvijanja te su kao dostatan reprezent odabrane tri duljine: 4, 5 i 6 metara. Za svaki tip odabranog poprečnog presjeka spregnutog stupa proveden je cjeloviti proračun otpornosti. Na temelju svega navedenoga izrađene su rutine u Excelu koje su bile temelj za izradu tablica otpornosti. Najznačajniji dio ovog specijalističkog rada predstavljaju tablice otpornosti koje su osmišljene na način da se inženjeri u praksi mogu s njima što učinkovitije služiti uzimajući u obzir sve specifičnosti i složenost numeričkog postupka dokaza pouzdanosti. Korištenjem tablica vrlo brzo se dolazi do preliminarnih dimenzija u vrijeme projektiranja za različite učinke djelovanje od proračunskih situacija vezanih uz granično stanje nosivosti (centrički tlak, tlak i jednosono savijanje, tlak i dvoosno savijanje) te u skladu s odabranim kvalitetama čelika i betona, količinom armature i dužinama izvijanja. Odabir korektnih preliminarnih dimenzija je posebno izražen iz aspekta određivanja udjela krutosti spregnutih stupova u statički neodređenim sustavima.

spregnuti stup, čelik, beton, otpornost, Eurokod

nije evidentirano