10. Konstrukcijsko oblikovanje

Question 1

Kako možemo podijeliti konstrukcijske elemente?

Answer 1

• gredni nosači – nose poprečno opterećenje (otpornost na savijanje)
• tlačni štapovi – nose tlačno opterećenje (otpornost na izvijanje)
• vlačni štapovi – nose vlačno opterećenje (vlačna otpornost)
• elementi koji istovremeno nose na savijanje i uzdužne sile

Question 2

Koji je najjednostavniji oblik zatvaranja prostora?

Answer 2

izvedba s grednim nosačem oslonjenim na zid

Question 3

Kakvi mogu biti gredni nosači?

Answer 3

• horizontalni (najčešće)
• u nagibu (krovne konstrukcije)
• vertikalni

Question 4

Od kakvih profila mogu biti izvedeni čelični gredni nosači?

Answer 4

• od vrućevaljanih profila
• od hladnooblikovanih profila

Question 5

Što se javlja kod čelične grede opterećene na savijanje kada M-φ pada?

Answer 5

Čvrstoća pada

Question 6

Kada se koriste zavareni nosači?

Answer 6

Ukoliko valjani nosači ne zadovoljavaju iz određenih razloga ili su neekonomični.

Question 7

Zašto se izvode zavareni nosači?

Answer 7

Zavareni nosači se optimiziraju s obzirom na primjenu i naprezanje, a funkcija cilja nije samo težina nego i cijena proizvodnje, osobito troškovi krojenja i zavarivanja.

Question 8

Koji se oblici nosača mogu ostvariti zavarivanjem?

Answer 8

Mogu se ostvariti svi oblici:
- otvoreni i zatvoreni poprečni presjeci
- više slojeva pojasnih lamela
- pojesevi i hrptovi promjenjive debljine preko čitave duljine
- promjenjiva visina nosača
- zakrivljeni nosač

Question 9

Što su to stupovi?

Answer 9

Stupovi su vertikalni konstrukcijski elementi koji u prvom redu služi za preuzimanje opterećenja kao posljedica djelovanja sile teže, tj. na njega ponajprije djeluje tlačna sila, a pored toga može biti izložen i savijanju.

Question 10

Kakve stupove razlikujemo po djelovanju na koje su izloženi?

Answer 10

a) stupovi izloženi djelovanju centrične tlačne sile (pendel stupovi – obostrano zglobno izvedeni, stupovi u višekatnim objektima između međukatnih konstrukcija)
b) stupovi izloženi istodobnom djelovanju tlačne sile i momenta savijanja

Question 11

Navedi sastavne dijelove rešetkastog nosača.

Answer 11

Rešetka je sastavljena iz elemenata spojenih u trokutasti oblik, a naprezanih uzdužnim silama uslijed vanjskog djelovanja. Sastavni dijelovi rešetkastog nosača su:
- pojasni štapovi (gornji pojas i donji pojas)
- štapovi ispune (dijagonale, vertikale)
- čvorni limovi

Question 12

Objasni oblike rešetkastih nosača – iz kojeg principa proizlaze?

Answer 12

Oblik rešetke proizlazi iz osnovnog principa: što je veći raspon nosača, a time i odnos vlastite težine i korisnog opterećenja, potrebno je uskladiti oblik rešetke i njene štapove s dijagramom momenata savijanja i poprečnih sila.

Question 13

Jesu li na većim rasponima ekonomičniji punostijeni nosači ili rešetkasti nosači?

Answer 13

Rešetkasti.

Question 14

Do kojeg raspona je najekonomičniji punostijeni nosač?

Answer 14

8 (10) m

Question 15

Koja je maksimalna dužina montažnih nosača?

Answer 15

12-15 m

Question 16

Skiciraj rešetkasti nosač na 2 ležaja kod kojeg je uzdužna sila približno konstantna

Answer 16

Question 17

Koje je djelovanje od djelovanja na slici povoljno (rasterećujuće) ako se traži najveća vlačna sila u donjem pojasu rešetkastog nosača? Nepovoljno je ono djelovanje koje uzrokuje pojavu tražene sile.

a) niti jedno djelovanje nije povoljno/rasterećujuće
b) djelovanje P
c) djelovanje G

Answer 17

a) niti jedno djelovanje nije povoljno/rasterećujuće
b) djelovanje P
c) djelovanje G

Question 18

Skiciraj rešetkasti nosač, te povoljna i nepovoljna djelovanja ako se traži:
a) najveća vlačna sila u donjem pojasu
b) najveća tlačna sila u donjem pojasu
c) najveća tlačna sila u dijagonali
d) najveća vlačna sila u dijagonali

Answer 18

Question 19

Koje je povoljno opterećenje za djelovanje vlačne sile u donjem pojasu?

Answer 19

Vjetar

Question 20

Koji se poprečni presjeci štapova rešetaka koriste u visokogradnji?

Answer 20

• otvoreni presjeci (L-profili, U-profili, T-profili)
• složeni presjeci (npr. 2 L-profila)
• zatvoreni presjeci (cijevi okruglog i pravokutnog poprečnog presjeka)

Question 21

Kakvi se štapovi odabiru ako se zahtjevaju robusniji rešetkasti nosači?

Answer 21

• valjani profili
• složeni profili
• sandučasti presjeci

Question 22

O čemu ovisi odabir poprečnog presjeka štapa rešetke?

Answer 22

Ovisi o:
- njegovom položaju
- funkciji i rasponu rešetke
- vrsti spojeva
- estetici

Question 23

O čemu ovisi otpornost tlačnog štapa?

Answer 23

Otpornost tlačnog štapa ovisi o površini i obliku poprečnog presjeka. Svojstvo pooprečnog presjeka koje utječe na izvijanje je moment tromosti poprečnog presjeka – izvijanje će se zbivati u smjeru ravnine okomite na os oko koje je moment tromosti najmanji.

Question 24

Koji je idealan poprečni presjek tlačnog štapa?

Answer 24

Idealni poprečni presjek tlačnog štapa je onaj koji ima isti moment tromosti oko svake osi – kružni.

Question 25

Koja je razlika između zatvorenih i otvorenih presjeka?

Answer 25

Zatvoreni presjeci su skuplji od otvorenih i složeniji za spajanje, ali su jeftiniji za održavanje.

Question 26

Objasni kakvi se profili koriste kod vlačnih štapova?

Answer 26

Zatvoreni šuplji profili (okrugle, četvrtaste cijevi) – djelotvoran je cijeli poprečni presjek; bez oslabljenja

Question 27

Kolika je visina rešetkastih sustava u odnosu na raspon?

Answer 27

h=L/7…L/10 u izuzetnim slučajevima h≥L/15 (za velike progibe)

Question 28

Kako se izvode rešetke u funkciji stabilizacije?

Answer 28

Rešetke u funkciji stabilizacije mogu se izvoditi u tzv. vlačnoj izvedbi ili vlačno-tlačnoj izvedbi. To znači da je dijagonalna ispuna tako konstrukcijski oblikovana da može preuzeti samo vlačnu ili i vlačnu i tlačnu silu.

Question 29

Objasni i skiciraj vlačni vez.

Answer 29

Kod vlačnog veza dijagonale su vrlo velike vitkosti, a uobičajeno je da se izvode kao puni okrugli poprečni presjek. Jednostavniji je za izvedbu te je manji utrošak materijala.

Question 30

Objasni i skiciraj vlačno-tlačni vez.

Answer 30

Kod vlačno-tlačnog veza dijagonale su uobičajene vitkosti za tlačne štapove. Manja je deformabilnost konstrukcije i povoljniji su kod seizmičkih djelovanja.

Question 31

Kod vezova s vlačnim dijagonalama, kakav oblik poprečnog presjeka se mora odabrati za dijagonalne štapove?

Answer 31

Puni okrugli poprečni presjek, da je masa što bliže težištu.

Question 32

Je li kod centrički opterećenih tlačnih elemenata povoljnije da je masa presjeka skoncentrirana oko presjeka ili je povoljnije da je na određenoj udaljenosti od težišta presjeka?

Answer 32

Povoljnije je da je određenoj udaljenosti od težišta presjeka.

Question 33

Ako djeluje samo gravitacija, koje dijagonale su povoljne?

Answer 33

Vlačne, puni poprečni presjek.

Question 34

Ako djeluju seizmička djelovanja, koje dijagonale su povoljne?

Answer 34

Vlačno-tlačne, puni poprečni presjek.

Question 35

Skiciraj rešetkasti nosač na 2 ležaja s paralelnim pojasevima i vlačnim dijagonalama.

Answer 35

Question 36

Skiciraj rešetkasti nosač na 2 ležaja s paralelnim pojasevima i vlačno-tlačnim dijagonalama.

Answer 36

Question 37

Zašto kod vlačnih elemenata mora biti zadovoljena vitkost 300, 400 kod dijagonala ili stupa?

Answer 37

zbog dobre inženjerske prakse vitkost: max. 300 – za glavne nosive elemente max. 400 – za sekundarne elemente