Slide 1

Predavatelj: dr. Tomaž Slak

KONSTRUKCIJE 1

1. sklop: KONSTRUKCIJE (3)

KONSTRUKCIJE V
GRADBENEM INŽENIRSTVU


Slide 2

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

GRADBENO INŽENIRSTVO – OSNOVNI POJMI:
•
•
•
•
•
•
•

MATERIALI (ELASTIČNO VS. PLASTIČNO; KRHKO VS. DUKTILNO)
RAVNOVESJE IN STABILNOST (KONSTRUKCIJA KOT CELOTA)
NOSILNOST (TRDNOST)
TOGOST IN PODAJNOST (UPORABNOST)
FILOZOFIJA PROJEKTIRANJA (CAPACITY DESIGN)
GRADBENI PREDPISI (EUROCODE)
SODELOVANJE: ARHITEKT – INŽENIR

• POSEBNOSTI GRADNJE NA POTRESNIH PODROČJIH

KONSTRUKCIJE


Slide 3

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

MATERIALI
• LES

(ANIZOTROPNOST, RAZLIČNE VRSTE, PATOLOGIJA, SPOJI)

• JEKLO

(DUKTILNOST, MONTAŽNOST, SPOJI, ZAŠČITA)

• OPEKA (KRHKOST, OJAČITVE…, STEREOTOMIJA /vs. tektonika okvirjev/)
• BETON IN ARMIRANI BETON

(ARMATURA, ZAŠČITA, KOMPOZITNO DELOVANJE)

• NOVEJŠI MATERIALI

(ALUMINIJ, PLASTIKA, KARBON, OPTIČNA VLAKNA…) –
POZNAVANJE, UTRUJANJE, TRAJANJE, EKONOMIKA?

upora ben

OBTEŽBA

ELASTIČNO
OBNAŠANJE
PLASTIČNO
OBNAŠANJE in
TEČENJE
MATERIALA!

P O M IK

varen

blizu
porušitve


Slide 4

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

RAVNOVESJE IN STABILNOST

KONSTRUKCIJE


Slide 5

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

NOSILNOST
NOSILNOST JE LASTNOST KONSTRUKCIJE, MATERIALA ALI ELEMENTA IN POMENI
ZGORNJO MEJO OBREMENITEV, KI JIH JE ŠE SPOSOBNA PRENAŠATI BREZ PORUŠITVE.

Dejanska nosilnost stavb je navadno precej večja od projektne (overstrength)
PROBLEM KONTROLE OBNAŠANJA MED OBREMENITVAMI


Slide 6

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

NOSILNOST – TOGOST, PODAJNOST

KONSTRUKCIJE

/UPORABNOST/

VPETJE

IZRAZ ZA TOGOST (k):

MATERIAL
PREREZ
VIŠINA

NAPETOSTNI KRITERIJ
KRITERIJ POMIKA


Slide 7

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

NOSILNOST – TOGOST, PODAJNOST

KONSTRUKCIJE

/UPORABNOST/

Idealiziran odnos med obtežbo in pomikom:

u – pomik (deformacija), uu – pomik na meji porušitve, uy – pomik na meji elastičnosti
F – sila/obtežba, Fu –sila/obtežba na meji porušitve (nosilnosti), Fy – sila na meji elastičnosti

NELINEARNO OBNAŠANJE KONSTRUKCIJ


Slide 8

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

NOSILNOST – KRHKO VS. DUKTILNO

DUKTILNOST JE SPOSOBNOST PREREZA, ELEMENTA ALI
KONSTRUKCIJE KOT CELOTE, DA SE POŠKODUJE (PREVZAME
NEELASTIČNE DEFORMACIJE), A SE PRI TEM NE PORUŠI.

KONSTRUKCIJE


Slide 9

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KRITIČNE CONE, PLASTIČNO DELOVANJE
OBMOČJA SIPANJA ENERGIJE (KRITIČNE CONE)
PLASTIČNI ČLENKI, FORSIRANI ČLENKI

KONSTRUKCIJE


Slide 10

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

LOKALNO IZBOČENJE (torzija), UKLON

KONSTRUKCIJE


Slide 11

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

FILOZOFIJA PROJEKTIRANJA
• METODA NAČRTOVANE NOSILNOSTI (CAPACITY DESIGN, PERFORMANCE BASED
DESIGN)
• PORUŠNI MEHANIZMI
VAROVANA
KOLIČINA

VAROVALKA


Slide 12

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

GRADBENI PREDPISI - EVROKOD /EUROCODE/
1. Pred 1895: obdobje pred ljubljanskim potresom leta 1895
2. Od 1895 do 1946: obdobje pred in med obema svetovnima vojnama
3. Od 1946 do 1963: zgodnje povojno obdobje
4. Od 1963 do 1981: obdobje po potresu v Skopju – prvi predpisi
5. Od 1981 do 1992: obdobje po izidu novih predpisov za potresno varno gradnjo
6. Od 1992 do 2005: obdobje po postopnem sprejemanju posameznih delov
standarda Evrokod
7. Po 2005: Zakonsko obvezna uporaba standardov Evrokod s posebnim potresnim
z Nacionalnim aneksom

Več v: Slak in Kilar (2005): Potresno odporna gradnja in zasnova konstrukcij v arhitekturi

evropskega
delom (EC8) in


Slide 13

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

PRIMERI NAVODIL ALI ZAHTEV IZ GRADBENIH PREDPISOV
(EVROKOD)


Slide 14

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

GRADBENI PREDPISI - EVROKOD /EUROCODE/
STRUKTURA EC:
•
•
•
•
•
•
•
•
•

EC: OSNOVE PROJEKTIRANJA
EC1: VPLIVI NA KONSTRUKCIJE (OBTEŽBE)
EC2: BETONSKE KONSTRUKCIJE
EC3: JEKLENE KONSTRUKCIJE
EC4: SOVPREŽNE KONSTRUKCIJE (JEKLO-BETON)
EC5: LESENE KONSTRUKCIJE
EC6: ZIDANE KONSTRUKCIJE
EC7: GEOTEHNIČNO PROJEKTIRANJE
EC8: PROJEKTIRANJE POTRESNO ODPORNIH KONSTRUKCIJ

KONSTRUKCIJE


Slide 15

dr. T. Slak
(4)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

LOGIKA ZASNOVE KONSTRUKCIJ
KONSTRUKCIJE SO KOMBINACIJA KONSTRUKCIJSKIH ELEMENTOV, KI DAJE OBLIKO
RAZLIČNIM VRSTAM STAVB.
V PRINCIPU SE ELEMENTI KONSTRUKCIJE DELIJO NA TLAČNE IN
NATEZNE.
LOKALNO SE V POSAMEZIH ELEMENTIH POJAVLJAJO ŠE
UPOGIBNE, STRIŽNE IN
TORZIJSKE NAPETOSTI.
KONSTRUKCIJE SO SESTAVLJENE IZ DVODIMENZIONALNIH ELEMENTOV
S
PONAVLJANJEM ALI KOT TRIDIMENZIONALNI (DVOJNO-UKRIVLJENI)
ELEMENTI.


Slide 16

dr. T. Slak
(4)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

LOGIKA ZASNOVE KONSTRUKCIJ
OSNOVNI KONSTRUKCIJSKI PRINCIPI:
• KONSTRUKCIJSKA LOGIKA (LOGIKA PRENOSA OBREMENITEV) POTEKA OD
ZGORAJ NAVZDOL
• OBREMENITVE IN OBTEŽBE (VPLIVI) SE OD VRHA STAVBE PROTI TEMELJNIM
TLOM SEŠTEVAJO
• KONSTRUKCIJA NAJ BO PO VOLUMNU STAVBE ENAKOMERNO IN
SIMETRIČNO
RAZPOREJENA (PREDVIDLJIVOST, BREZ KONCENTRACIJ
NAPETOSTI, BREZ
TORZIJE…)
• KONSTRUKCIJA JE NAJBOLJ UČINKOVITA, ČE JE RAZPOREJENA PO OBODU
ČIMBLIŽE OBODU VOLUMNA OBJEKTA (TORZIJSKA ODPORNOST)

ALI

• NOSILNOST IN TOGOST NAJ BO ZAGOTOVLJENA V VSEH SMEREH (TLORISNO)
NAJ BO KONSTRUKCIJA OBLIKOVANA KOT 3D MODEL

OZ.


Slide 17

dr. T. Slak
(4)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

LOGIKA ZASNOVE KONSTRUKCIJ
PRIPOROČILA:
• POTEK NOSILNIH ELEMENTOV NEPREKINJENO OD VRHA DO TEMELJNIH TAL
• UPORABA ČIMVEČKRAT STATIČNO NEDOLOČENIH KONSTRUKCIJ
• ZAGOTOVITEV USTREZNE TOGOSTI MEDETAŽNIH PLOŠČ, KI KONSTRUKCIJO
MEDSEBOJNO POVEZUJEJO IN RAZPOREJAJO OBTEŽBE NA NOSILNE
ELEMENTE
• USTREZNO TEMELJENJE KOT PREDPOGOJ ZA ADEKVATNOST KONSTRUKCIJE
• NAČRTOVANJE IN KONTROLA NASTANKA POŠKODB, DA SE PREPREČI
STABILNOST CELOTE (METODA KONTROLIRANEGA OBNAŠANJA)

VPLIVE NA

• UPOŠTEVANJE VPLIVA NEKONSTRUKCIJSKIH ELEMENTOV
• POSEBNOSTI: VELIKI RAZPONI, IZJEMNE VIŠINE, NEREGULARNA GRADNJA,


Slide 18

dr. T. Slak
(3)

KONSTRUKCIJE 1

KONSTRUKCIJE

NEZNANJE:
KONFLIKTI, PORUŠITVE, CENA, „ITERACIJE“ (UČENJE?)

ZNANJE:
ARHITEKT/INŽENIR (KVALITETA)

NESODELOVANJE:
ARHITEKT vs. INŽENIR (KONFLIKT)

SODELOVANJE:
ARHITEKT in INŽENIR (KREATIVNI TIM)

ZNANJE IN SODELOVANJE:
ARHITEKTURNI IN KONSTRUKCIJSKI PRESEŽKI