PRAVILNIKO TEHNIČKIM NORMATIVIMA ZA OPTEREĆENJA NOSEĆIH GRAĐEVINSKIH KONSTRUKCIJA("Sl. list SFRJ", br. 26/88) |
I OPŠTE ODREDBE
Ovim pravilnikom propisuju se tehnički normativi koji moraju biti ispunjeni pri određivanju veličina delovanja na koja moraju da se provere svi noseći delovi građevinskih konstrukcija u pogledu sigurnosti, trajnosti i upotrebljivosti.
Odredbe ovog pravilnika primenjuju se pri projektovanju, izgradnji i održavanju svih građevinskih konstrukcija, bez obzira na vrstu materijala od koga su izgrađene i bez obzira na to da li su privremene, pomoćne ili stalne, kao i pri adaptaciji, rekonstrukciji i sanaciji postojećih građevinskih konstrukcija i promeni namene korišćenja nosećih delova tih konstrukcija.
Odredbe ovog pravilnika ne odnose se na delovanja nastala usled zemljotresa, požara, eksplozija, promena temperature i povećanja zapremine vode pri prelasku u led, kao ni na peći, reaktore i druge građevinske konstrukcije kod kojih se razvijaju izrazito visoke temperature.
Pod pojmom delovanja, u smislu ovog pravilnika, podrazumevaju se:
1) neposredna delovanja (koncentrisani ili raspodeljeni tereti, sile);
2) posredna delovanja (sistemske i prisilne deformacije).
Pri izboru veličina delovanja merodavnih za proveravanje nosećih građevinskih konstrukcija moraju se analizirati sva moguća stanja u kojima se može naći pojedini deo noseće konstrukcije ili konstrukcija u celini pri proizvodnji, prenošenju, montaži i ispitivanju svih njenih delova.
U proračun konstrukcija uzimaju se i pojedinačna delovanja koja smanjuju ukupan uticaj na konstrukciju, samo ako su ta delovanja stalna.
Ako se pri projektovanju ili pri izvođenju građevinske konstrukcije oceni da u određenom slučaju veličine delovanja sa kojima je izvršena računska provera konstrukcije ne odgovaraju stvarnom stanju konstrukcije, tačne vrednosti moraju se odrediti iz podataka dobijenih merenjem, a računska provera konstrukcije mora se ponoviti.
II NAČIN VREDNOVANJA DELOVANJA
U proračun konstrukcija unose se propisana opterećenja čije vrednosti mogu da se razlikuju od stvarnih ili reprezentativnih vrednosti pojedinih delovanja.
Delovanja na noseće delove građevinske konstrukcije u celini moraju se kombinovati tako da ta kombinacija odražava najnepovoljnije moguće stanje, s tim da delovanja koja su slučajna ne ulaze istovremeno u kombinaciju.
Odgovarajuće kombinacije propisanih opterećenja i njihovih uticaja određuju se zavisno od materijala od kog je izgrađena konstrukcija, posebno za svaki deo konstrukcije i za građevinu u celini, i zavisno od stanja napona, stanja ugroženih mesta, načina gubljenja stabilnosti i dostizanja loma, odnosno od oblika i veličine deformacija.
Prilikom proveravanja građevinske konstrukcije i njenih nosećih delova na nekoliko različitih istovremenih delovanja pravilo superpozicije delovanja primenjuje se samo kad to odgovara ponašanju konstrukcije koja se proverava i njenom statičkom sistemu. Po pravilu, to je dozvoljeno kad je stanje napona i deformacija u konstrukciji ispod granica dopuštenih napona materijala i dopuštenih deformacija u redovnoj upotrebi konstrukcije.
Ako se pri pojedinom opterećenju ili kombinaciji opterećenja znatno menjaju osnovne proporcije i dimenzije statičkog sistema, ta pojava se mora uzeti u proračun za proveravanje. Kad stanje napona i deformacija prekoračuje granice dopuštenih napona i deformacija, primena pravila superpozicije delovanja dozvoljena je samo ako se dokaže da su ova delovanja stalna.
U proveravanju nosećih delova konstrukcije i konstrukcije kao celine primenjuju se ograničenja definisana pojmom granična stanja.
Delovanja se klasifikuju zavisno od promena njihovih vrednosti u vremenu, odnosno prostoru i od načina ponašanja konstrukcije na to delovanje.
Prema promeni u vremenu i prostoru, delovanja mogu biti:
1) stalna;
2) promenljiva (dugotrajna i kratkotrajna, pokretna i nepokretna);
3) udesna (trenutna);
Prema načinu ponašanja konstrukcije na delovanje, delovanja mogu biti:
1) statička;
2) dinamička.
Stalna delovanja (G) su delovanja kod kojih je promena vrednosti u odnosu na srednju vrednost, zavisno od vremena, zanemarljivo mala. U tu grupu delovanja spadaju:
1) sopstvena težina konstrukcije (osim u izuzetnim slučajevima kad je deo konstrukcije prisutan samo u toku građenja);
2) težina nenosivih elemenata konstrukcije;
3) deformacije nastale kao posledica načina građenja;
4) pritisak tla;
5) uticaji nastali i od sleganja oslonca;
6) sile koje nastaju od prednaprezanja;
7) deformacije nastale usled zavarivanja;
8) skupljanje i tečenje betona.
Promenljiva delovanja su delovanja koja, po pravilu, ne traju sve vreme postojanja konstrukcije ili čije promene vrednosti u vremenu znatno odstupaju od njihove srednje vrednosti. U tu grupu delovanja spadaju:
1) korisno opterećenje;
2) sopstvena težina delova konstrukcije prisutnih samo u toku građenja;
3) sile izazvane promenama temperature;
4) svi pokretni tereti i sporedna delovanja izazvana njihovim uticajem;
5) vetar;
6) sneg;
7) led;
8) udarci vodenih talasa.
Za konstrukcije izvedene od određenih materijala neophodno je utvrditi da li su u pitanju kratkotrajna ili dugotrajna promenljiva delovanja.
Prema karakteru pojedinih delovanja, utvrđuju se, po pravilu, tri grupe delovanja:
1) osnovna;
2) dopunska;
3) izuzetna.
Prema kombinacijama u kojima se ta delovanja javljaju, utvrđuju se tri karakteristične grupe delovanja:
1) osnovna;
2) osnovna i dopunska;
3) osnovna i izuzetna.
Pri izboru grupe kombinacija delovanja moraju se uzeti u obzir sve mogućnosti koje u određenom slučaju na nekom mestu i delu noseće konstrukcije mogu da postoje, uključujući i delovanja koja se javljaju kao posledica postupaka izvođenja i posebnih stanja pri građenju (npr. konzerviranje konstrukcije pri dužem prekidu građenja).
Veličina, istovremenost i učestalost delovanja, kao i njihova kombinacija moraju se utvrditi prema datim uslovima, a njihov izbor dokazati proračunom.
Pri utvrđivanju kombinacija delovanja mogu se koristiti koeficijenti uz pojedina delovanja.
Za pojedine delove konstrukcije, da bi se utvrdila određena grupa delovanja, mora se utvrditi da li svako pojedinačno delovanje u odnosu na pojedini deo čini osnovno, dopunsko ili izuzetno opterećenje, odnosno koje su njihove merodavne kombinacije.
III NORMATIVNA OPTEREĆENJA
Vrednost normativnog opterećenja je ona vrednost delovanja za koju postoji verovatnost da neće biti prekoračena u nekom odgovarajućem vremenskom periodu ako je u pitanju karakter i vek konstrukcije i njenih nosećih elemenata, kao i trajanje pojave usled koje nastaje delovanje.
Normativna opterećenja su ponekad data s dve vrednosti (donja i gornja granica). U proračun se uvodi ona vrednost koja daje nepovoljnije rezultate. Unutar navedenih granica izbor se može izvršiti i prema drugim kriterijumima ako za to postoji pouzdan dokaz.
1. Stalna delovanja
Vrednost stalnog delovanja uslovljena je geometrijskim oblikom i dimenzijama delova konstrukcije, kao i zapreminskom masom materijala od kog su određeni delovi konstrukcije izgrađeni.
Ako se tokom građenja ili rekonstrukcije pojedini delovi konstrukcije dodaju ili uklone, stanje konstrukcije mora se proveriti i s tim delovima, odnosno bez njih.
Veličine stalnog delovanja utvrđuju se u proračunu, zavisno od materijala od kog je konstrukcija izgrađena.
Ako se kontrolnim merenjem utvrde tolike razlike između proračunskih i stvarnih veličina stalnog delovanja da su granične vrednosti dopuštenih napona prekoračene za više od 3%, proračun se mora ponoviti.
Ako opterećenje od stalnih delovanja nije izrazito koncentrisano, proračun se može izvršiti s ekvivalentnim jednako podeljenim opterećenjem.
Ako se u proračunima koriste vrednosti (npr. ugao unutrašnjeg trenja), a u eksploataciji konstrukcije se očekuju dinamička delovanja, mora se uzeti u obzir mogućnost smanjenja tih vrednosti.
U stalna delovanja mora se uvrstiti pritisak ili težina vode ako je u pitanju sasvim mirna voda.
Uticaji načina građenja
Pri proveravanju nosećih konstrukcija moraju se ispitivati sva stanja kroz koja konstrukcija prolazi pri izgradnji i mora se ustanoviti veličina zaostalih napona i deformacija koje ulaze u definitivno stanje dovršene građevine.
Prikaz postupka izvođenja i odgovarajući proračun konstrukcija mora se uraditi detaljno u svakom slučaju kad takvi postupci utiču na konačno stanje, a ako takvih uticaja nema, to se mora navesti u proračunu.
Ako se u toku postupaka izvođenja konstrukcije pojave i opterećenja veća od onih koja su utvrđena propisima o jugoslovenskim standardima za opterećenja, posebnim proračunom moraju se obuhvatiti i ta opterećenja, a konstrukcija se mora proveriti.
Delovanje pritiska tla
Delovanje pritiska tla na građevinske konstrukcije, kao i ostali odnosi tlo - građevina uzimaju se u obzir prema propisima za projektovanje i izvođenje radova na temeljenju građevinskih objekata.
Pasivni otpor tla uzima se u proračun samo ako primenom posebnih postupaka taj otpor stalno deluje.
Ako se ne primenjuju posebni postupci građenja, opterećenja od tla se uvode u proračun samo kao nepovoljna delovanja.
2. Promenljiva delovanja
Pokretno korisno opterećenje
Zavisno od karaktera objekta, u proračunima konstrukcija pokretna korisna opterećenja mogu se smatrati mirnim. Kad je potrebno, veličine pokretnog korisnog opterećenja uvećavaju se dinamičkim faktorom, odnosno konstrukcija se proverava prema principima dinamičke analize.
Kao pokretna opterećenja, u proračunima se moraju smatrati i svi tereti koji se javljaju naglo ili učestalo.
Za koncentrisane terete dopušteno je računati s proširenjem površine opterećenja kroz nasipne slojeve, konstrukcije podova i sl, pod uglom od 45o. Rasprostiranje opterećenja može se računati do sredine dela konstrukcije koji se proverava.
Sa rasprostiranjem iz stava 1 ovog člana ne sme se računati kad je to za konstrukciju povoljno (npr. kroz slojeve koji u eksploataciji mogu biti istrošeni ili uklonjeni).
Bez obzira na ostala delovanja usled kojih se javljaju sile horizontalnog smera, zbog osiguranja uzdužne i poprečne povezanosti noseće konstrukcije, u proračun mora da se uvede proveravanje konstrukcije na određene horizontalne sile (npr. vučne sile i sile kočenja vozila u pokretu i impulsi kretanja veće grupe ljudi na tribinama).
U proračunima skela za izgradnju objekata i sličnih nosećih konstrukcija mora se računati s horizontalnom silom, čija vrednost, ako se ne vrši tačnija analiza, iznosi 2% od ukupnog vertikalnog tereta.
Delovi građevina u kojima se nalaze predmeti na koje deluje vetar moraju se proračunati na delovanje mirne horizontalne sile jednake 2% ukupne težine tog predmeta s delovanjem u njegovom težištu.
Proračun iz stava 1 ovog člana ne treba vršiti kad se konstrukcija proračunava na uticaje od zemljotresa.
U garažama i sličnim građevinama u kojima se kreću vozila velikih masa u odnosu na masu konstrukcionog elementa koji se proračunava, mora se izvršiti proveravanje i na opterećenje od centrifugalne sile.
Promena temperature
Delovanje promene temperature (uticaj klimatskih promena) zavisi od vrste materijala, statičkog sistema nosača, zasićenosti i strukture konstrukcije pa se podaci o ovom delovanju utvrđuju propisima za konstrukcije od pojedinih vrsta materijala.
Delovanje promene temperature, koje može biti ujednačeno i neujednačeno u odnosu na posmatrani deo konstrukcije, manifestuje se pojavom napona u konstrukciji kad je sprečena promena njene zapremine izazvana promenom temperature.
Dovoljno je, po pravilu, istražiti stanje pri ekstremnim uslovima, a uticaj promena temperature uvesti u proračun kao dopunsko opterećenje.
Polazno stanje za proveravanje delovanja promene temperature po pravilu je temperatura u času zatvaranja konstrukcije, tj. u času kada je onemogućena nesmetana dilatacija konstrukcije. Pri tom se početna temperatura za proračun određuje iz očekivane prosečne dnevne temperature vazduha u času zatvaranja konstrukcije. Ako pri konkretnom izvođenju konstrukcije taj podatak znatno odstupa od stvarne vrednosti, proračun se mora ponoviti.
Za konstrukcije naročito osetljive na promene temperature moraju se uvesti u proračun: izloženost konstrukcije suncu, boja spoljašnih površina konstrukcije i naponi koji su se pojavili u konstrukciji pre konačnog zatvaranja konstrukcije.
Vetar
Proveravanje konstrukcije na delovanje vetra vrši se mirnom silom koja deluje upravno na posmatranu površinu.
Veličina sile vetra određuje se pomoću izraza:
pv = Pov·k1·k2·k3
gde je:
pv - veličina sile vetra;
Pov - osnovna vrednost delovanja vetra;
k1 - aerodinamički koeficijent koji zavisi od oblika i krutosti konstrukcije;
k2 - koeficijent kojim se u proračun uvode promene uticaja vetra, zavisno od visine konstrukcije iznad tla;
k3 - popravni koeficijent kojim se u proračun uvode uslovi kao što su:
- zaklonjenost posmatrane zgrade nekim drugim objektom, prirodnom preprekom i dr;
- mogućnost pojave vrtloga i otklonjenih smerova vetra uslovljenih konfiguracijom okolnog terena;
- podatak da li vetar istovremeno u punoj snazi zahvata čitavu građevinu ili samo neki njen deo.
Veličine koeficijenata k1, k2 i k3, određuju se prema propisu za opterećenje nosećih konstrukcija vetrom.
Konstrukcija se mora ispitati i na delovanje vetra odozdo na konstrukciju, kao i na delovanje vetra paralelno s posmatranom površinom. Izrazi za određivanje takvog uticaja su isti kao u članu 35 ovog pravilnika, uz primenu odgovarajućih parametara k1,2,3.
Delovanje vetra iskosa na građevinsku konstrukciju rastavlja se na komponente u dva karakteristična pravca, najčešće međusobno upravna, pa se tako unosi u proračun.
Ako je za građevinsku konstrukciju nepovoljnije, u proračun se uvode uticaji vetra na raznim mestima konstrukcije, tako da budu različiti.
Za konstrukcije kod kojih je vetar dominantno opterećenje (npr. dalekovodi, visoki dimnjaci, antenski stubovi, dizalice i izrazito visoke zgrade velike vitkosti) delovanje vetra se određuje iz rezultata istraživanja, lokalnih meteoroloških podataka i statističkom obradom podataka.
Osnovna vrednost delovanja vetra Pos uzima se zavisno od predela u kome će se nalaziti građevina, odnosno zone jačine vetra.
Pri određivanju veličine površina koje su izložene delovanju vetra sve pune površine računaju se bez ikakvih odbitaka.
Ako su površine perforirane, odbijanje površine šupljina dozvoljava se samo ako je iza njih prazan prostor i ako je strujanje vazduha kroz te šupljine moguće bez stvaranja vrtloga.
Mrežaste površine računaju se zavisno od gustoće mreže, s tim da faktor umanjenja ne može biti veći od 0,75.
Površine koje su pri delovanju vetra pokretne, na primer za proračun konstrukcija koje nose zastave, računaju se zavisno od fleksibilnosti zastave, s tim da faktor umanjenja ne može biti veći od 0,75.
Građevinske konstrukcije privremenog karaktera (npr. skele za izgradnju objekata) proračunavaju se za delovanje vetra na način utvrđen u čl. 35 do 40 ovog pravilnika.
Izuzetno od odredbe stava 1 ovog člana, proračun za smanjeno delovanje dopušta se ako nije verovatno da će se najjači vetar pojaviti dok postoji takva konstrukcija. U tom slučaju, koeficijent umanjenja ne može biti veći od 0,5. U proračun takvih konstrukcija uvodi se i delovanje vetra na dodatne uređaje za montažu, dizalice i slično.
Sneg i led
Noseće konstrukcije moraju se proveriti i na mogućnost pojave snega i leda, kao i na njihove uticaje. Delovanje snegom i ledom je promenljivo pa proračun mora da obuhvati stanja bez tih delovanja i sa njima.
Opterećenje snegom računa se u proračunima kao mirno jednoliko raspodeljeno opterećenje na posmatranoj površini, čija veličina koja se uzima u proračun zavisi od geografskih i meteoroloških uslova. Osnovna proračunska vrednost opterećenja snegom Pov uzima se kao da deluje na horizontalnu površinu.
Za građevinske konstrukcije kod kojih se na osnovu statističkih podataka može očekivati izrazito visok snežni pokrivač mora se odrediti verovatno opterećenje snegom.
Proračunska vrednost opterećenja snegom određuje se pomoću izraza:
ps = pos·k1·k2
gde je:
ps - proračunska vrednost opterećenja snegom;
pos - osnovna vrednost opterećenja snegom;
k1 - koeficijent koji zavisi od nadmorske visine i mogućnosti nagomilavanja snega;
k2 - koeficijent koji zavisi od nagiba površine izložene uticaju tereta snega.
Ako postoji mogućnost klizanja snega s neke više površine na nižu, računa se s dodatnom težinom na donjim površinama. Veličine koeficijenta k1 i k2 određuju se prema propisu za opterećenje zgrada.
Ako je nagib površine prema horizontali veći od 60o ili je 60o i ako nema snegobrana ili nekih drugih prepreka klizanju snega, proveravanje konstrukcije na opterećenje snegom može da se izostavi.
Za lake krovne konstrukcije kod kojih je opterećenje snegom u ukupnom opterećenju merodavnom za proračun pretežno, vrednosti iz člana 45 ovog pravilnika moraju se povećati, i to:
1) kad je nagib krovne površine manji ili jednak 20o;
2) kad je vrednost pos u odnosu na stalni teret značajna veličina.
Kad se opravdano može pretpostaviti da u vreme jakih snežnih padavina duvaju snažni vetrovi, vrednost opterećenja snegom iz člana 45 ovog pravilnika može se, prema prilikama, smanjiti najviše za 40%. Veće smanjenje odnosi se na manje površine građevina i nezaštićene građevine na otvorenom prostoru, dok za velike krovne površine slabo izložene vetru u gusto izgrađenim rejonima smanjivanje nije dozvoljeno.
Ako je površina konstrukcije stalno toliko topla da se sneg na njoj topi, s opterećenjem snega se ne računa samo ako se grejanje ni u kom slučaju ne može prekinuti ili odvodnjavanje sprečiti.
Istovremeno delovanje vetra i snega uzima se u proračun samo ako postoji mogućnost nagomilavanja snega zbog posebne konfiguracije krovne površine.
Opterećenje naslagama leda posmatra se odvojeno od opterećenja snegom bez obzira na to što obe pojave zavise od istih klimatskih uslova.
Sakupljanje leda posmatra se, po pravilu, na raznim površinama građevine, s tim što ono može nastati na bilo kojoj i bilo kako nagnutoj izloženoj površini.
Za svaku konstrukciju koja je izuzetno osetljiva na opterećenje ledom moraju se uzeti u obzir sledeći klimatski uslovi za formiranje leda: temperatura vazduha, relativna i apsolutna vlažnost vazduha, smer i jačina vetrova, kao i razuđenost površine na kojoj se očekuje sakupljanje leda, svojstva materijala posmatranih površina i sl.
IV ZAVRŠNA ODREDBA
Ovaj pravilnik stupa na snagu osmog dana od dana objavljivanja u "Službenom listu SFRJ".