K-UDC 05:624; YU ISSN 0017-2774 JBLJANA, OKTOBER 1986, LETNIK X X X V , STR. 177-204 B I I A lim VESTNIK O i ; R A D N J A K A R A V A N Š K E G A P R E D O R A , S C T ROKI PRIPRAVLJALNIH SEMINARJEV ZA STROKOVNE IZPITE PO ZAKONU O GRADITVI OBJEKTOV V LETU 1987 Sem inarji za gradbeno stroko 1. seminar: 19.-23. januar 1987 2. seminar: 16.-20. februar 1987 3. seminar: 16.-20. marec 1987 4. seminar: 20.-24. april 1987 5. seminar: 18.-22. maj 1987 6. seminar: 21.-25. september 1987 7. seminar: 19.-23. oktober 1987 8. seminar: 16.-20. november 1987 9. seminar: 14.-18. december 1987 Sem inarji za ekonomsko stroko 1. seminar: 28.-30. januar 1987 2. seminar: 1.-3. april 1987 3. seminar: 16.-18. september 1987 Prijave za seminarje sprejema Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije, Ljubljana - Erjavčeva 15, telefon: 221 587 IZPITNI ROKI V LETU 1987 G radbena stroka Pisni 20. december 17. januar 14. februar 14. marec 18. april 16. maj 19. september 17. oktober 14. november 1986 1987 1987 1987 1987 1987 1987 1987 1987 Ustni 12.-16. januar 2.-6. februar 2.-6. marec 6. -10. april 11 -15. maj 1 -5. junij 5.-9. oktober 9.-13. november 7. -11. december 1987 1987 1987 1987 1987 1987 1987 1987 1987 Prijave 20 dni pred pisno nalogo. Ekonom ska stroka 16.-20. februar 20.-24. april 22.-26. junij 13.-15. oktober 1987 1987 1987 1987 Prijave za izpite sprejema Zvezni center za izobraževanje gradbenih inštruktorjev, Ljubljana - Kardeljeva ploščad 27. GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE ST. 10 • LETNIK 35 • 1986 • YU ISSN 0017-2774 V S E D I N A - C O I U T E N T S Članki, študije, razprave Svetko Lapajne: Articles, Studies, Proceedings Q UKLONU ELASTIČNO PODPRTIH N OSILCEV........................... 178 Danilo Belšak: PODVODNA MINIRANJA Sergej Bubnov: OSMI KONGRES EVROPSKEGA ZDRUŽENJA ZA POTRESNO INŽENIRSTVO V L IZB O N I.....................................................................191 In memoriam BOGDAN M E L IH A R ...............................................................................194 Iz naših kolektivov KRONIKA .................................................................................................194 From Our Enterprises Vesti in informacije PROGRAM STROKOVNIH POSVETOVANJ Informations 200 Informacije Zavoda za raziskavo materiala in konstrukcij v Ljubljani Proceedings of the Institute for Material and Structure Research Ljubljana Angela Lebar: TOPLOTNA STABILNOST OBODNIH KONSTRUKCIJ ZGRADBE . 201 Glavni In odgovorni urednik: SERGEJ BUBNOV Tehnični urednik: VIKTOR BLAŽIČ Lektor: ALENKA RAIČ Uredniški odbor: FRANC CACOVlC, VLADIMIR ČADEŽ, JO 2E ERZEN, IVAN JECELJ, ANDREJ KOMEL, STANE PAVLIN, JOŽE SCAVNICAR, BRANKA ZATLER-ZUPANClC Revijo izdaja Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije, Ljubljana, Erjavčeva 15, telefon 221 587. Tek. račun pri SDK Ljubljana 50101-678-47602. Tiska tiskarna Tone Tomšič v Ljubljani. Revija izhaja mesečno. Letna naročnina skupaj s članarino znaša 1000 din, za upokojence in študente 500 din, za podjetja, zavode in ustanove 9000 din, za inozemstvo 50.00 US dolarjev. Revija izhaja ob finančni podpori Raziskovalne skupnosti Slovenije, Splošnega združenja gradbeništva in IGM Slovenije, Zveze vodnih skupnosti Slovenije in Zavoda za raziskavo materiala in konstrukcij Ljubljana. O uklonu elastično podprtih nosilcev UDK 624.075.2 Izvleček Ta članek dopolnjuje objavo istega avtorja: »Nosilec na elastični podlagi-« objavljeno v Gradbenem vest­ niku letnika 1984, ki obravnava le upogib brez uklona. Ta članek je dopolnjen še s študijo uklona elementa, ki ga pri uklanjanju ovira le upogibna odpornost pri­ ključenih podružnih nosilcev. Na koncu članka podaja avtor še nasvete za primerno izbiro vrednosti nadomestnega modula elastičnosti. Ta­ ko po našem pravilniku kot po švicarskih standardih je ta modul odvisen od plastičnega popuščanja (leze­ nja-«) betona, kar je zopet odvisno od trajnosti obtežbe in od vlažnosti okolja. Nekaj splošnih pojmov o pojavu uklona posebej glede na uklon ločnih konstrukcij je objavljenih v članku: »O dimenzioniranju ločnih konstrukcij na uklon« v časopisu Inženjer, 1. I, nov. 1940, št. 9-10. Ta sestavek se v marsičem naslanja na ome­ njeni prvi članek in ga je treba šteti kot dopol­ nitev prvega. V inženirski praksi pogosto nastopajo primeri vit­ kih nosilcev ali plošč, ki so obremenjeni na pri­ tisk, izpostavljeni močni uklonski nevarnosti in zavarovani proti njej z elastičnimi oporami. Ne­ kaj zgledov: 1. primer: srednja vertikalna predelna palica že­ leznega okna, obremenjena na pritisk sile P in podprta s horizontalnimi prečkami okna. 2. primer: plošča, izpostavljena centričnemu pri­ tisku q, ob straneh pritrjena proti izmikanju. 3. primer: prosto ležeč - polnostenski ali palični most s pogreznjenim voziščem, brez horizontal­ nega zavetrovanja v tlačnem zgornjem pasu. 4. primer: palični ali polnostenski strešni veznik, katerega tlačni pas je zavarovan proti uklonu z legami. 5. primer: ločna streha, pri kateri se plošča sama nosi v loku in je zavarovana proti uklonu s togostnimi nosilci.N in z lastno togostjo v smeri razpona Ni — N2. V V vseh navedenih zgledih je tlačeni element kon­ strukcije zavarovan proti uklanjanju z elastični- SVETKO LAPAJNE BUCKLING OF BEAMS ON ELASTICAL BASIS Summary This article completed the article by the same author »The beam on elastic basis«, published in 1984 in Gradbeni Vestnik; which deals only with bending without buckling. The present article is supplied by an additional study, that deals with the buckling of an element whose buckling is damped only by the bending resistance of the joined secondary beams. At the end the author gives some suggestions for a suitable choice of appropriate values for the substi­ tutive modulus of elasticity. According to the regu­ lations for the concrete, both ours and those of Switzerland this modulus depends on the plastic flow of concrete, which again depends on the per­ manence of loading and on the moisture of the surroundings. mi, podajnimi podporami. Za solidnost in stabil­ nost kakor tudi za ekonomsko dimenzioniranje takih konstrukcij je odločilna uklonska varnost v. Za teoretično izvajanje uporabnih formul vzemi­ mo v obravnavo najenostavnejši prvi zgled oken­ skega stebra: Oporne prečke a so nameščene v razdaljah po 1 (enota recimo 1 dm) in se pod stransko silo S = 1 podajo z a # = - oziroma splošno d = — in S = c • i c c (c je v Zimmermannovi teoriji konstanta za račun železniških tirnic). Po celi dolžini predvidevamo enak c, to je, vse oporne prečke imajo enako podajnost v enakih razdaljah. Tudi vztrajnostni moment uklonskega stebra J je konstanten. Uredniška opomba: Naš stari inženir-konstrukter, upokojeni profesor Svet- ko Lapajne nam je predložil v objavo svojo študijo o uklonu konstruktivnih elementov na elastični podlagi. Studija je bila že objavljena leta 1948 v Našem grad- jevinarstvu (v Beogradu). Temelji na avtorjevih origi­ nalnih izvajanjih; danes seveda najdete iste rezultate v vseh knjigah, ki obravnavajo uklon (Timoščenko, Kollbrunner). Uredništvo se je odločilo za ponovno objavo iz dveh razlogov. Prvi razlog je ta, da se kon- strukterji često ubadajo s tem problemom, ker ne naj­ dejo rešitev v inženirskih priročnikih. Drugič pa ta članek dopolnjuje članek istega avtorja pod naslovom: Nosilec na elastični podlagi, ki je izšel l. 1984 v Grad­ benem vestniku in obravnava le upogib nosilca brez uklanjanja. i i i n i r <—— a----- * TTT y f T c Slika 1. Tretji primer Slika 2. Drugi primer Okenska predelna palica Pokončna plošča ‘Ja t i . 1 t P II I I I 1 I I 1 1 P P Skica 6 Slika 3. Tretji primer Most s pogreznjenim voziščem K-------- 0£ --------H Slika 4. Četrti primer. Palični strešni veznik Slika 5. Peti primer. Ločna streha E — elastični modul konstrukcijskega materiala J, J0— vztrajnostni moment glavne palice (v uklonsko nevarni smeri) <3— deformacija palice v poljubni točki d0 — maksimalna deformacija palice S — stranski pritisk na oporne prečke S0 — maksimalni stranski pritisk 1 — dolžina palice (glavne) lki— kritična dolžina palice 71 a = — — frekvenca uklona 1 n akr = — — kritična frekvenca uklona lkr P — sila, ki deluje na palico Pkr — kritična sila v = — r— uklonska varnost P c — odpornost podlage &— podajnost podlage = — • c r — razdalja prečk Palica se deformira zaradi uklona po sinusovi li­ niji (predpostavlja se konstanti c). V tem primeru nastopajo deformacije d — d0 sin ax, in to zaradi upogibnih momentov M = P . <5, od katerih se odštejejo upogibni momenti, ki nastopijo zaradi reakcij elastično deformiranih opornih prečk. Reak­ cije opornih prečk so S = S0 ■ sin a x in upogib­ ni momenti na glavni palici zaradi njih: J J- S dx2 = S0 • .f J sin a x . dx2 = — (30 sin a x, a2 če je S0 = c • <50. Celotni upogibni moment je : M = P d0 sin a x . — c d0 sin a X. Po teoriji Dischingerja in Vianella nastopi kritično stanje tedaj, kadar so deformacije d, ki nastopajo zaradi upogibnih momentov M, enake deforma­ cijam d, zaradi katerih so se upogibni momenti v zvezi s silo P pojavili. Za kritično stanje velja pogoj: 3. pogoj c = P2 4 E J -, Pkr = 2 « 2EJ 2 n2 EJ l2 v = 2 n2 E J P l2 kritična uklonska dolžina je v tem primeru ]/2 krat večja od kritične dolžine nepodprte palice (po Eulerju). P2 4. pogoj c > ------- . V tem primeru ni najnevar- 4 E J nejša prva frekvenca, ampak druga, tretja in višje frekvence. Teoretični postopek bi bil ta, da vzame- . 2 j i 3 j i n n , mo v enačbo za Pkr za a izraze----- , ------, ------itd. 1 1 1 Za predvidene vrednosti E J = 1 in c = 1 je na­ risan diagram za Pkr, kot funkcija dolžine palice 1, pri čemer so nazorno prikazana območja v ka- 71 terih nastopa prva frekvenca a = — , druga frek- 1 2 j i venca a = —j— , itd. M d2 d d̂ (d0 sin a x) „ . ----------- --- -------- = -------------------------= d0 a1 sin a x E J dx2 dx2 Če vstavimo v to enačbo iz gornje izraz za M, do­ bimo: c d0 EJ a2 sin a x = P • d0 sin a x — — d0 sin a x in a2 „ c JI Pkr = cr E J 4--------, pri čemer je a —— •, a2 lkr če vaniiramo P; ali a\r = — ^ [P ± VP2 - 4 E Je] 2 EJ če variiramo a pri danem P. Praktičen pomen navedenih enačb razberemo iz podrobne obdelave posameznih primerov, ki na­ stopajo glede na velikost vrednosti c. 1 . pogoj c = 0 , podajnost 1/c je neskončno ve­ lika, glavna palica praktično ni podprta s prečkami. Formule preidejo v znane Eulerjeve enačbe: Težko je razumljivo, da je potrebna v bližini pre­ hoda iz nižje frekvence v višjo, pri večji dolžini palice večja sila za uklonsko porušitev kot za krajšo palico. Za nas odločilen najmanjši Pkr nam da kritični a in v = — - . V inženirski praksi se to pač ne bo P delalo, ampak se v tem primeru predvideva ne­ skončno dolga palica — to predstavlja najneugod­ nejši primer. Pkr = a2 EJ + r) P = 2aE J ̂ C - 2 — = 0 d a « 3 a4 = C +1II$ V -EJ \ EJ Za njo velja a2kr = In , - ^ E J c y j \ EJ , Pkr = 1/4 EJc Pkr = T2 E J l2 j i2 E Jv = --------- P l2 P2 2. pogoj c je majhen, vsekakor c < -------- , potem 4 EJ c cl2 se Pkr poveča za izraz----- oziroma — in dobimo: a 2 jz2 Pkr = n2 E J f cl2 l 2 j i 2 n'1 E J + cl4 P l 2 j i 2 Pri praktični uporabi navedenih formul pride po­ navadi v poštev le primer 4 — primer neskončno dolge, elastično podprte tlačne palice. Formule so enostavne, njih uporaba ne dela težav. Vse enote se morajo računati seveda v istih merah, bodisi v metrih bodisi v decimetrih ali v centimetrih. Edi­ na težava nastopa pri računanju izraza c, ki ga je treba reducirati na vrednost, ki pripada enoti dolžine glavnega nosilca. Za navedenih pet prime­ rov bomo v naslednjem navedli uporabne formule za račun vrednosti c z orisi izvajanj. Primer 2. Plošča se deformira — pogledano v tlorisu — po sinusovi liniji. Tudi pritiski S imajo v tlorisni projekciji razdelitev po sinusovi liniji. Ves račun poteka za enoto širine plošče. , n4 EJ 100 EJ Za prosto ležečo ploščo: c — ----------s s ------------ a4 a4 768 n1 EJ 516 EJ Za polnovpeto ploščo: c = ------------------ - = ----------- a4 (ti4 + 48) a4 Za kvadratno ploščo (prosto ležečo) velja: a = 1 Pkr = - E J + 2 ti2 E J l2 2 ti2 E J l4 l2 torej dvojno vrednost od Eulerjeve enačbe. Če vzamemo v ra­ čun še dejstvo, da vpetost v vogalih zaradi torzije zmanjša deformacije po Marcusovem koeficientu na ca. 1/2 lahko, računamo za kritično obreme­ nitev. „ „ 2 ti2 E J 4 ti2 E J x . v . Pk, = 2 ------------= ------------- , tore] četverna vred- 12 ]2 nost Eulerjeve enačbe. Precizni račun uklonske varnosti za tako ploščo izvaja Timošenko v knjigi: »-Theory of elastic sta­ bility« in dobi natančno kritičnr silo: 4 ti2 E J l2 Za zelo visoko ploščo velja analogno: Pkr = V4 EJc, pri čemer je a4 = — in c = n ^ EJ j a4 a — razpon plošče v prečni smeri Ker je vztrajnostni moment plošče v obeh smereh 714 714 enak, dobimo: a4 = — = — in 1 = a. Iz tega sle- l4 a4 di, da je pri zelo visoki plošči uklonska dolžina enaka prečnemu razponu, ter se plošča ukloni v obliki kvadratov: eden ven, eden noter itd. Pkr je isti kot za kvadratno ploščo po Timošenku: P k r=- 4 ti2 EJ Primer 3. Če deluje na rob sila S, nastane zaradi nje deformacija # s = #a + #<>, pri čemer je c = = S /0 s. Primer 4. Če deluje v nateznem pasu reakcija S, nastane zaradi nje deformacija # s = &b + # 0 pri čemer je c = S /# s. -t (3 a jb t-2hüa) Jc+ i k - f a j - j i (aJi +4bJa) r ^ mm 6 E O a ü b ~db~=r b ! (3aJLt2bJa) 3 12EÜa 3b ~jj!s rt? (aJb t4 b Ja) Primer 5. Osna sila pritiska na 1 m ločne ploskve znaša približno P = q R, pri čemer je R polmer krivine lupine. Zaradi uklona bi nastala med rebri deformacija sinusove oblike z večjo ali manjšo vpetostjo, kakor je pač rebro togo, c izračunamo po formuli za zelo visoko ploščo (primer 2): E J (n'1 do 516) 2 EJ (n2 do 227) c = ----------------------- in v = -------------------------- a4 P a 2 V tem primeru je odločilna za dimenzioniranje plošče edino zadostna uklonska varnost, ker za­ radi lupinaste oblike ne nastopajo skoraj nobeni upogibni momenti. Razume se, da si mora v konkretnem primeru statik konstrukter sam z razumevanjem izpeljati ustrezno formulo za c in za v. Elastično vpetost oceni po svojem preudarku ter interpolira v for­ mule primerne konstante. Splošno se priporoča, naj ne bo uklonska varnost konstrukcije nikdar manjša od petkratne. KOMBINACIJE UKLONSKIH NEVARNOSTI Včasih so nosilci podprti elastično na precej ve­ like razdalje r, tako da nastopa zaradi teh raz­ dalj nova, dodatna uklonska nevarnost, izražena s v2- Za obe nevarnosti skupaj lahko dobimo sku­ pen varnostni kriterij, analogno kot za primer sestavljenih palic, in sicer po formuli: »’s V\ V 2 Dokaz za to je izveden po pravilu povećavanja upogibnih momentov zaradi uklonske nevarnosti (glej prvi članek):V * Mfcončno = Mprvotno • ■ ' V\ — 1 V2 — 1 VI ■ V2 _ Vi ■ V-2 ~ (n + V2) + 1 _ V\ V2t(Vi + V2) _____ »'s Vi V2t(yi + V2) ~ 1 + l/(»’l + V2) Vs — 1 če zanemarimo izraz l/(vi + V2) Vi ■ V2 . 1 _ Vi + V2 _ 1 _1_ Vi + V2 Vs Vi • V2 vt V2 Navedena izvajanja naj tvorijo v zvezi z mojim prvim člankom** korak dalje v praktični uporabi teoretičnih razglabljanj, saj se danes — kljub vi­ soko razviti teoriji tehničnih ved — v praksi kon­ strukcije te vrste dimenzionirajo včasih nepre­ vidno, često pa pretirano obilno. * Lapajne: O dimenzioniranju ločnih konstrukcij na ** Tiskano v »Našem Gradjevinarstvu« Beograd, 1. uklon. Inženjer, Zagreb, 1. 1940, št. 9-10. 1948, str. 639—642. UKLON ZASUCNO ELASTIČNO OPRTE PALICE P d - c/o . sin cC-V ( j ) - . C O S o C jc dcP f>*■ L'o K P JL< Upogibni m o m e n ti: M = P r c / - Z Mr #•0 6 E Or ch * C OS (/* m Mr mr Z Mr=JmrJL, = - l l l c / f r Jcos)~kratni iznos. Omenjeni faktor pa je od­ visen od starosti betona v času obremenitve in od vlažnosti okolja. V suhem ozračju namreč beton leze močneje, v vlažnem okolju pa manj. Koefi­ cienti našega in švicarskega predpisa niso enaki, vendar zelo blizu. Faktor celotnega povečanja de­ formacije predstavlja tudi kvocient zmanjšanja nadomestnega modula elastičnosti in se giblje v naslednjih mejah: Okolje d + 1 pri čemer pomeni V — varnostni faktor. Če združimo varnostni faktor s formulo za izra­ žanje Pmaks, bo ta dobila obliko: Pmaks 524 ki velja za TNT. Varnostni faktor je odvisen od: — vrste objekta, — globine, na kateri je objekt in — globine namestitve razstrelilnega naboja. Poleg udarnih valov deluje na objekt v vodi tudi tlak plina, ki je v plinskem mehurju in je re­ zultat detonacije razstreliva. Ta tlak je mogoče primerjati z zračnim udarnim valom. Plinski tlak je sicer nižji od delovanja udarnih valov, čas de­ lovanja na objekt pa je precej daljši. Za hidro tehnične objekte veljavni varnostni fak­ torji (povzeti po tuji strokovni literaturi): Gradbeni objekti: oporni zidovi, pristaniški objekti, mostovni opor­ niki, vodne pregrade, druge jeklene konstrukcije. Za globno do okrog 6 m . . . V = 2 — 3 Za globino do okrog 15 m . . . V = 3 — 4 Plovni objekti: ladje, plavajoči bagri, svetilniki, doki, itd. Ob namestitvi razstrelilnega naboja do 15 m glo­ bine. Za globino pogreza: okrog 1 m . . . V = 4 — 5 okrog 2 m . . . V = 5 — 8 okrog 4 m . . . V = 8 — 12 okrog 10 m . . . V = 12 — 18 Za plovne objekte, katerih pogrez sega globlje, je treba varnostni faktor povečati. Tako naj, na pri­ mer, varnostni faktor supertankerja, katerega po­ grez sega do globine 20 m, znaša več kot 30. MEJA DELOVANJA RAZSTRELIVA (Rb) Pomemben parameter pri izkoriščanju delovanja tlaka v plinskem mehurju je tudi razdalja, do katere je mogoče izkoriščati to delovanje. Če bomo izkoriščali plinski tlak, mora biti objekt, ki je predviden za miniranje, v njegovem področju. Radij delovanja (Re) bo torej: Re = o • Rb (m) kjer je o < 1, Re — efektivni radij (m), o — faktor (za les 0,25— 0,75), Rb — radij delovanja razstreliva (m). IZRAČUNI POLNITEV ZA PODVODNA MINIRANJA Miniranje kamenin pod vodno površino Minirati jih je mogoče: — s priloženimi minami, — z razstrelivom v minskih vrtinah. Priložene mine do globine 0,75 m : L = 1,33 W2 • qch (kg) kjer so: L — količina razstreliva v kg za površino 1 m2, W — izbo j niča ali želena globina delovanja razstreliva, qch— specifična poraba razstreliva po Chalonu, ki se izračuna po posebni formuli. Na splošno pa znaša specifična poraba: q = 0,4— 0,8 kg/m3 Pri miniranju globljih plasti kamenine pod vodo se zaradi zanesljivejšega delovanja priporoča mi­ niranje z namestitvijo razstreliva v minske vrtine. Specifična poraba razstreliva je odvisna od: — globine vode, — debeline glinenih nanosov nad skalo, — debeline skale, predvidene za miniranje. q = 1,0 + 0,01 • Kv + 0,02 ■ K gi + 0,03 Ksk kjer so: q — specifična poraba (kg/m3), K v — globina vode (m), Kgi — debelina glinenih nanosov (m), K sk— debelina poglobitve (brez podvrtavanja) ( m ) . Za praktično določitev parametrov vrtanja in mi­ niranja je treba upoštevati še: koncentracijo polnitve, ki se določi z empirično formulo: 1000 kjer sta: c — koncentracije polnitve (m2), d — premer minske polnitve (mm); površino delovanja vrtine, ki pomeni razmerje med koncentracijo polnitve in specifično porabo: G = — (m2/vrtino) Postavimo, da je razdalja med vrtinami (a) enaka razdalji med vrstami vrtin (b), torej a = b, in je hkrati tudi: a • b = G ali (pri predpostavki a = b) a • a = G a2 = G _ a = ]/G in b = l/G Pri podvodnih miniranjih je treba izvajati tudi podvrtavanja (U), da bi se kamenina porušila do želene globine, in je : U = a = l/G Globina vrtine mora biti: Hv = K sk + U Praktični primer: Premer vrtine: d = 32 mm Globina vode: K v = 12 m Globina poglobitve skale: K sk = lm Debelina glinene nadkrivke: K gi = 0 m q = 1,0 + 0,01 • K v + 0,02 • K gi + 0,03 • K sk q = 1,0 + 0,01 • 12 + 0,02 • 0 + 0,03 • 1 = = 1,15 kg/m3 d2 322 c = ------- = -------- = 1,024 (m2)1000 1000 c 1024 G = — = —------= 0,89 (m2/vrtino)q 1,15 a ■ b = G a • b = 0,89 a = b = ]/0,89 = 0,9 m U = a = 0,9 m Hv = K sk + U = 1 + 0,9 = 1,9 m Če je izračunana koncentracija polnitve prevelika ali premajhna glede na praktično izvedbo polnje­ nja, je treba spremeniti število vrtin ali kateri drugi parameter in izračun ponoviti. f " g - f .... ° f ° f - o o o o —4 b Te količine razstreliva veljajo tedaj, če v bližini miniranja ni hidrotehničnih objektov; sicer pa je treba upoštevati ustrezne ukrepe za preprečitev poškodb. MINIRANJA LESA IN OBJEKTOV IZ LESA a) Velja za priložene mine L = 0,001 d2 — za posamezne lesene kole L = 0,01 d2 • K — za več medsebojno povezanih kolov L = 0,01 • A za lesene pregrade. o o o Pomen znakov: o o o Slika 4 Primer: L — količina potrebnega razstreliva (kg) d — premer lesenega kola (cm) K — faktor, odvisen od premera posameznega kola ter radija delovanja (K = 2 do 16) A — površina posameznega ploha (m2). Hpr = 1,8 m (praktična globina minskih vrtin) dr = 28 mm (premer nabojev razstreliva) cr = 0,8 kg/m (praktična koncentracija razstreliva v minskih vrtinah) Het = Hpr - C = 1,8 - 0,3 = 1,5 m L = 1,5 • 0,8 = 1,2 kg/vrtino kjer so: H ef = efektivna globina vrtine C = dolžina čepa L = polnitev v eni minski vrtini. Teoretično izračunana količina razstreliva se pri­ bližno ujema s praktično. Pri podvodnih miniranjih z več minskimi vrtinami pa mora biti izpolnjen tudi pogoj: L :> 0,75 a2 kjer ista: L = količina razstreliva v minski vrtini a = razdalja med minskimi vrtinami. Pri uporabi nitroglicerinskih razstreliv se sicer kaže medsebojni vpliv aktiviranja sosednjih min ne glede na milisekundni interval. ODSTRANJEVANJE OVIR V VODI Ovire odstranjujemo s priloženimi minami; veljajo ta razmerja: Razdalja med posameznimi minami na oviri (m) Količina razstreliva (kg) 1,0-1,5 5 1,5—2 10 2,5—3 20 3,5—4 30 MINIRANJE LEDU Navadno se pri razbijanju ledu uporabljajo stan­ dardni naboji z 1 kg ali 2,5 kg razstreliva, odpor­ nega proti vodi, in nameščenega 1,1 oziroma 1,5 m pod površino. Naboj deluje v krogu s premerom: 00 O O O coo 00 o Debelina ledu (m) 1 (M 100 1Tf< 1IfO 1co O o cT o cT Za naboj 1 kg 6,0 m 6,0 m 6,0 m 5,8 m 5,6 m Za naboj 2,5 kg 12,0 m 8,9 m 8,6 m 8,4 m 8,0 m VARNOSTNI UKREPI Ce je v bližini, kjer imamo namen razbijati led, na primer plovni objekt s pogrezom 1 m, potem je treba upoštevati varnostni faktor V = 4 in min­ sko polnitev namestiti v najmanjši razdalji: mina teže 1 kg: R0 = 4 (1,5 • 1V3) = 6 m mina teže 2,5 kg: R0 = 4 (1,5 • 2,51/3) = 12 m Ce se uporablja več minskih nabojev, je treba po­ samezne mine zaradi varnosti aktivirati z mili- sekundnim zakasnitvenim intervalom. MINIRANJE JEKLA IN JEKLENIH KONSTRUKCIJ POD VODO Za jeklo: L = 0,025 A Za litino: L = 0,005 A kjer sta: L — količina razstreliva v kg A — presek jekla ali litine v cm2. NAMESTITEV MINSKIH NABOJEV Pri podvodnih miniranjih s priloženimi ali nalo­ ženimi minami je mogoče uspešno izkoriščati po­ jav, ki je izrednega pomena. Iz praktičnih izku­ šenj je znano, da je mogoče zgradbe, pri katerih je na nasprotni strani zrak ali kakšen drugi plin, porušiti že z 2 do 6-krat manjšo količino razstre­ liva. Na nasprotno stran stebra, ki ga imamo namen porušiti, namestimo prazno konzervo, steklenico ali kakšno drugo posodo. R A 2 S T R £ L IVO S T E B E R K / CA M I N I R A M O P O S O D A M A P O L J M J E N A Z Z R A K O M (S T IR O P O R L E S ,P L U T A ITD) Slika 5 Večji učinek dosežemo tudi, če namesto prazne posode namestimo suh les, stiropor, pluto ali kakš­ no drugo snov z velikimi količinami zraka v nje­ nih porah. v medsebojni razdalji 250 mm. Premer cevi naj bo 50 do 75 mm, cev pa položena v razdalji 15 do 18 m od objekta, ki ga je treba varovati. Zračni tlak v cevi naj bo vsaj 7 barov in s pretokom 0,025 m3/min. Komprimirani zrak naj deluje vsaj 5 minut pred nameravanim aktiviranjem min. UČINEK PODVODNEGA MINIRANJA NA PLAVALCE IN POTAPLJAČE Mišice, ki so sestavljene iz 90 odstotkov vode in njenih spojin, prenesejo razmeroma močne udarne valove brez večjih posledic za potapljače, ki so v trenutku miniranja v vodi. Povsem drugačne pa so posledice pri tkivu potapljača ali plavalca, za katerim je zrak (pljuča, trebušna votlina). Ti organi človeškega telesa se precej poškodujejo že pri dokaj šibkih udarnih valovih. Nastanejo raztrganine. Nevarnost poškodb raste s težo deto- niranega razstreliva, globino njegove namestitve ter globino potapljača, na kateri je v trenutku miniranja. V Združenih državah Amerike velja, da pri ma­ ksimalnem tlaku 3,5 bara na telo oziroma največ 0,35 barov v milisekundi potapljači in plavalci niso poškodovani. Na te domneve so nekatere države predpisale kriterije. V že znani formuli za maksimalni tlak: ZAŠČITA OBJEKTOV PRED POSLEDICAMI PODVODNIH MINIRANJ Pri podvodnem miniranju v neposredni bližini ob­ čutljivih hidrostatičnih objektov upoštevamo var­ nostne faktorje in te objekte zaščitimo še z zračno zaveso. Ta lahko v posebno ugodnih okoliščinah zmanjša posledice delovanja razstreliva na okolje tudi do 70-krat. Zračna zavesa okrog objekta ali pred njim je v bistvu položena cev in priključena na izvor kom- primiranega zraka. Ta cev je perforirana v eni ali več vrstah z luknjicami premera 1,2— 1,5 mm in Pmaks = 524 (R /W V3)-1 '13 (bar) Izraz »R /W V3« pomeni reducirano razdaljo; označi se z RR in dimenzijami m /kgV3. Nizozemska Normativi so zajeti v treh preglednicah, in sicer: — za industrijsko dejavnost, — za negospodarsko dejavnost (plavalci), — za negospodarsko dejavnost (potapljači). Preglednica I: Za potrebe industrije Globina polnitve (m) RR m/kg.V3 Pmaks 3 100 2,88 6 125 2,24 10 150 1,82 25 175 1,53 50 200 1,32 Preglednica II: Za potrebe negospodarske dejavnosti — plavalci L (teža razstreliva) (kg) R (razdalja) (m) RR (m/kgV3) Pm (bar) maks 1800 3500 min 288 maks 0,87 min 1800 5000 maks 452 min 0,52Slika 6 Preglednica III: Za potrebe negospodarske dejavnosti — potapljači L (teža razstreliva) (kg) R (razdalja) (m) RR (m/kg1/3) P m (bar) 0— 225 1800 min 296 maks 0,84 225— 544 2800 480—343 0,49—0,72 544— 900 3200 392—331 0,62—0,74 900—1800 3700 383—304 0,63—0,82 1800—2700 4000 329—287 0,75—0,78 2700—4000 5000 359—315 0,68—0,97 min 4000 5500 maks 346 min 0,71 Madžarska Dovoljeno je, da na človeka (potapljača ali pla- valca) deluje tlak 0,1 bara ali R = 1956 m ne glede na glohino polnitve. Švedska Priporočilo je v brošuri »FRAGM EX« za podvodna miniranja brez vrtanja — maksimalna globina na­ mestitve razstreliva naj bo 30 m. L (kg) R razdalja (m) RR (m/kg1/3) Pmaks (bar) 4 130 82 3,6 8 200 100 2,88 16 250 99 2,91 20 250 92 3,16 40 350 102 2,81 80 450 96 3,00 200 600 103 2,79 Anglija Varnostna razdalja za plavalce je 1850 m (2000 Y 1 >-i V A tr (h) ^ tu (h) V (h) A 29,1 1,7 20,4 12,4 43,8 6,9 4 4,6 B 36,0 4,2 9,7 7,2 32,3 10,6 4 10,0 C 36,4 3,6 5,0 9,1 17,2 6,4 1 0,2 D 38,0 2,2 8,0 11,2 17,2 6,9 3 0,2 E 34,8 0,0 35,1 — 159 13,3 6 12,3 F 37,1 0,5 80,5 74 181 12,4 5 11,4 G 28,2 2,2 3,6 8,5 15 5,3 2 0,7 Primerjava razmerij amplitud površinskih tem­ peratur A r in A m kaže delno ujemanje, ni pa pri­ merljivo z dušenjem temperature v. Časovna za­ kasnitev pojava maksimalne notranje površinske temperature je, glede na najvišjo zunanjo povr­ šinsko temperaturo (A tr) oziroma najvišjo tem­ peraturo zunanjega zraka (rj), pri težkih konstruk­ cijah istega velikostnega reda. Pri lahkih kon­ strukcijah je temperaturna zakasnitev bistveno manjša od A tr, ker se pri izračunu r) ne upo­ števajo sloji, tanjši od 2 cm. Preiskava je tudi pokazala, da imajo izbrane kon­ strukcije, ki so povsem različno zasnovane, pri enaki zunanji toplotni obremenitvi približno enak učinek na notranjost prostora. Porast temperature zraka v prostoru je bil majhen (^ ~ 2 K), zato zahteva po temperaturni zakasnitvi ni toliko po­ membna. 3.0. VPLIV OKEN IN SENČIL NA TEMPERATURE V PROSTORU Sončno sevanje, ki pada na steklo, se na njem de­ loma odbije nazaj v okolico, deloma se v njem absorbira, največji del (60— 80 odstotkov) pa ne­ ovirano prodira skozenj v prostor. Okensko steklo sevanje z valovnimi dolžinami do 0,4 /im (UV se­ vanje) delno reflektira, delno absorbira, za vidni del sevanja (0,4 /im— 0,8 //m) in del infra rdečega sevanja (0,8 /im.— 3,0 /um) pa je navadno okensko steklo zelo prepustno. Prepustnost v tem območju (0,4 /im— 3,0 //m) je dejansko neodvisna od valovne dolžine sevanja. Kratkovalovno sevanje, ki prodre v prostor, se v obodnih stenah ter opremi absorbira in nato delno izseva kot dolgovalovno sevanje. Okensko steklo pa je za dolgovalovno sevanje (valovne dolžine sevanja > 3 /im) skoraj neprepustno; vsa vpadla energija tako dejansko ostaja v prostoru ter vpliva na povišanje temperature v njem. Porast temperature zaradi sončnega sevanja skozi okno je v nekem prostoru odvisen od različnih dejavnikov: — velikosti steklenih površin in njihove lege, — energijske prepustnosti zasteklitve, — uporabe in namestitve senčil. Vpliv energijske prepustnosti zasteklitve in vpliv namestitve senčil na temperaturne spremembe zraka v prostoru pri periodični toplotni obremenitvi stene z vgrajenim oknom smo preiskovali v la­ boratoriju na enak način kot zidne konstrukcije, Vsa okna so imela enake dimenzije 120 X 120 cm, razločevala pa so se po konstrukcijski zasnovi in načinu zasteklitve: I. enojno okno z izolacijskim steklom 4 + 14 + 4 mm, II. enojno okno z izolacijskim steklom 6 + 6 + 6 mm, zunanje steklo je refleksijsko III. vezano okno 4 + 4 0 + 4 mm, IV. vezano okno 4 + 40 + izolacijsko steklo 4 + 1 2 + 4 mm. Kot senčilo smo uporabili: — na notranji strani: rolo z zeleno platneno za­ veso, — na zunanji strani: plastično svetlo roleto. Oznake v tabelah pomenijo: 1 — brez senčila, 2 — senčilo na notranji strani, 3 — senčilo na zunanji strani. V tabeli 2 so zbrane maksimalne temperaturne spremembe, izmerjene v zraku in na steklu. TABELA 2 Tip Maksimalni porast temperature (K) t zasen- okna vcen j a na ogrevani strani na neogrevani strani A B C A' B' C' i. 1 12,9 22,2 30,4 1,7 8,5 22,2 i. 2 13,9 21,4 31,5 1,0 8,7 32,9 i. 3 8,4 17,5 19,4 0,3 0,8 6,7 i i . 1 9,8 24,7 29,5 1,0 5,8 21,4 n. 2 9,4 20,4 32,2 0,2 1,9 30,1 n. 3 9,5 19,5 19,0 0,0 0,3 7,4 m . 1 9,3 19,4 27,0 2,5 7,1 18,8 IV. 1 9,4 13,7 28,0 2,7 5,4 17,5 A, A '— porast temperature zraka v prostoru, B, B'— porast temperature zraka 25 cm pred steklom C, C '— porast temperature stekla. Porast temperature zraka v prostoru na neogrevani strani je bil majhen zaradi velike toplotne aku- mulativnosti obodnih sten prostora. Merili smo tudi vpliv tipa zasteklitve ter vrste in namestitve senčila na gostoto toplotnega toka, ki je prehajal skozi okno pri periodični toplotni obremenitvi (tabela 3). TABELA 3 Tip okna Toplotni tok (W/m2) oziroma-------------------------------------------------- senčila I. II. Čas (h) 1 2 3 1 2 3 III. IV. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 75 21 7 70 32 8 60 54 2 158 41 20 142 66 19 125 90 3 227 68 28 208 107 30 199 139 4 294 98 38 277 142 38 262 174 5 358 119 45 332 162 46 299 198 6 392 126 49 354 169 57 306 245 7 345 116 48 315 162 58 288 191 8 290 95 46 272 141 57 232 163 9 231 70 41 191 104 52 170 117 10 152 37 32 103 56 42 91 68 11 78 20 21 31 22 28 30 38 Energijska prepustnost različnih vrst zasteklitve, računana na energijsko prepustnost izolacijskega stekla, je podana v tabeli 4. TABELA 4 Tip zasteklitve I. II. III. IV. Energijska prepustnost (°/o) 100 89 81 57 Energijska prepustnost zasenčnega okna glede na vrsto in namestitev senčila je za enojno izolacijsko okno podana v tabeli 5. TABELA 5 Senčilo 1. 2. 3. Energijska propustnost (°/o) 100 31 14 Iz primerjave količin toplotne energije, ki prehaja v prostor skozi 1 m2 zidne konstrukcije oziroma okna (tabela 6) je razvidno, da prosojni deli fasade odločilno vplivajo na temperaturo prostorov. TABELA 6 Vrsta konstrukcije B F A C D 1/1 1/2 1/3 IV. Toplotna energija (Wh/m2) 219 131 123 99 60 2521 797 356 1435 Z namestitvijo senčila na zunanji strani okna se količina toplote, ki prodira skozi okno, bistveno zmanjša; še vedno pa je za več kot 100-edstotkov večja od energije, ki prodira skozi zidno kon­ strukcijo. 4.0. SKLEP Da bi v vročih poletnih dneh z ustreznimi kon­ strukcijskimi rešitvami preprečili pregrevanje pro­ storov in zagotovili v njih ugodne bivalne raz­ mere, je treba poznati dejavnike, ki vplivajo na temperaturo v prostoru. Ta je v poletnem obdobju odvisna od količine toplote, ki prodira v prostor skozi njegove obodne površine, in toplotne vztraj­ nosti prostora. Količina toplote, ki zaradi periodičnega spremi­ njanja intenzitete sončnega sevanja prehaja v pro­ stor skozi neprosojne obodne elemente zgradbe, je odvisna od toplotnega upora in toplotne akumula- tivnosti teh elementov ter refleksijskih lastnosti njihovih zunanjih površin. Porast temperature v prostoru zaradi sončnega sevanja, ki prodira v pro­ stor skozi prosojne dele objekta, je odvisen od vrste in velikosti zasteklitve ter vrste in načina name­ stitve senčil. Zvišanje temperature v prostorih je odvisno tudi od toplotno-akumulativne sposobnosti notranjih obodnih elementov kakor tudi intenziv­ nosti prezračevanja. V standardih različnih držav skušajo s predpiso­ vanjem določenih kriterijev, ki se nanašajo na prej naštete dejavnike, zagotoviti ustrezno mi­ kroklimo objektov v poletnem obdobju. Standard JUS U.J5.600 »Tehnični pogoji za pro­ jektiranje in grajenje stavb« predpisuje kriterije dušenja temperature in temperaturne zakasnitve za zidne in strešne konstrukcije. Zelo na splošno pa obravnava zaščito pred sončnim sevanjem skozi okenske odprtine. Podana je le zahteva, naj bi bila vsa okna, razen tistih, obrnjenih proti severu, zaščitena pred neposrednim sevanjem. Ne določa pa nobenih kriterijev za klimatizirane objekte; to pa ni razumljivo, saj vemo, da je cena za od­ vajanje toplote iz prostora poleti dosti višja od cene za ogrevanje pozimi. Na podlagi opravljenih raziskav menimo, da bi bilo treba za zagotavljanje ugodnih temperaturnih raz­ mer v objektih s standardom predpisati še do­ datne kriterije, ki bi upoštevali tudi velikost, us­ meritev in vrsto zasteklitve, izbiro ter namestitev senčil, toplotno akumulativnost notranjih obodnih konstrukcij in intenziteto izmenjave zraka. V stan­ dardu pa bi lahko izpustili kriterij temperaturne zakasnitve, saj že kriteriji dušenja temperature zagotavljajo ustrezno zaščito pred pregrevanjem notranjega zraka zaradi prehoda toplote skozi obodne konstrukcije. GRADBENIŠTVO Vabimo vas, da sodelujete na 4. JUGOSLOVANSKEM SEJMU GRADBENIŠTVA IN GRADBENIH MATERIALOV Z MEDNARODNO UDELEŽBO od 6 .-11 . 4. 1987 v Gornji Radgoni MOTO SEJMA: Sodobna tehnologija - produktivnost - kvaliteta Gradbeništvo se nahaja v fazi prilagajanja stabilizacijskim pogojem gospodarjenja, kar pomeni večjo produktivnost, višjo kvaliteto in krajše roke graditve. Vse to zahteva več znanja in aplikacije sodobnih tehnologij. Sejem gradbeništva bo enkratna priložnost za celovit pregled najnovejših dosežkov, ne le domače, ampak tudi tuje ustvarja lnosti na področju gradbeništva in industrije gradbenega materiala. Že sejem v letu 1985 s preko 400 razstavljalci in 25 .000 obiskovalci je v celoti upravičil pričakovanja razstavljalcev in obiskovalcev. PROGRAM SEJMA: Na sejmu bodo predstavljeni materiali in tehnološki pripom očki za izvajanja na področjih: - prostorsko planiranje in projektiranje - gradbeni materiali - gradbena mehanizacija, oprema, orodja - visoka gradnja - groba gradnja - finalna dela - montažna insta lacijska dela - nizka gradnja - vodogradnja - varstvo okolja - strokovna literatura PROGRAM POSVETOVANJ: V času sejma izvajana strokovna posvetovanja, bodo obravnavala aktualno problematiko s področja - gradbene mehanizacije in opreme - gradbenih materialov - izobraževanja za gradbeniške poklice - področja tehnologij - predvajani bodo strokovni filmi, dem onstracije in predstavitve Sejem bo pomembna informacija za gradbeno stroko in priložnost za dogovarjanje in sklepanje pogodb. Rok prijave: 1. februar 1987 Informacije: GOSPODARSKO RAZSTAVIŠČE Ljubljana Poslovna enota POMURSKI SEJEM 69250 GORNJA RADGONA telefon: (069) 74 000, 74 761, telex: 35250 psyu n. sol. o. Ljubljana tozd inženiring ljubljana 61001 ljubljana, cesta VII. korpusa 1, poštni predal 469