1. sklop: KONSTRUKCIJE (3)

1. Predavatelj: dr. Tomaž Slak KONSTRUKCIJE 1 1. sklop: KONSTRUKCIJE (3) KONSTRUKCIJE V GRADBENEM INŽENIRSTVU

2. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) • 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

3. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) • 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? ELASTIČNO OBNAŠANJE PLASTIČNO OBNAŠANJE in TEČENJE MATERIALA!

4. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) RAVNOVESJE IN STABILNOST

5. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) 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

6. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) NOSILNOST – TOGOST, PODAJNOST /UPORABNOST/ VPETJE • IZRAZ ZA TOGOST (k): MATERIAL NAPETOSTNI KRITERIJ KRITERIJ POMIKA PREREZ VIŠINA

7. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) NOSILNOST – TOGOST, PODAJNOST /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

8. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) 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.

9. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) KRITIČNE CONE, PLASTIČNO DELOVANJE OBMOČJA SIPANJA ENERGIJE (KRITIČNE CONE) PLASTIČNI ČLENKI, FORSIRANI ČLENKI

10. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) LOKALNO IZBOČENJE (torzija), UKLON

11. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) FILOZOFIJA PROJEKTIRANJA • METODA NAČRTOVANE NOSILNOSTI (CAPACITY DESIGN, PERFORMANCE BASED DESIGN) • PORUŠNI MEHANIZMI VAROVANA KOLIČINA VAROVALKA

12. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) 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 evropskega standarda Evrokod 7. Po 2005: Zakonsko obvezna uporaba standardov Evrokod s posebnim potresnim delom (EC8) in z Nacionalnim aneksom Več v: Slak in Kilar (2005): Potresno odporna gradnja in zasnova konstrukcij v arhitekturi

13. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) PRIMERI NAVODIL ALI ZAHTEV IZ GRADBENIH PREDPISOV (EVROKOD)

14. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) • 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

15. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (4) 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.

16. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (4) 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 ALI ČIMBLIŽE OBODU VOLUMNA OBJEKTA (TORZIJSKA ODPORNOST) • NOSILNOST IN TOGOST NAJ BO ZAGOTOVLJENA V VSEH SMEREH (TLORISNO) OZ. NAJ BO KONSTRUKCIJA OBLIKOVANA KOT 3D MODEL

17. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (4) • 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 PREPREČIVPLIVE NA STABILNOST CELOTE (METODA KONTROLIRANEGA OBNAŠANJA) • UPOŠTEVANJE VPLIVA NEKONSTRUKCIJSKIH ELEMENTOV • POSEBNOSTI: VELIKI RAZPONI, IZJEMNE VIŠINE, NEREGULARNA GRADNJA,

18. dr. T. Slak KONSTRUKCIJE 1 KONSTRUKCIJE (3) 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