SANACIJA GRADBENIH SANACIJA GRADBENIH KONSTRUKCIJ KONSTRUKCIJ PROTIPOTRESNA UTRDITEV IN PROTIPOTRESNA UTRDITEV IN PREPROJEKTIRANJE: PRIMER ZIDANIH PREPROJEKTIRANJE: PRIMER ZIDANIH STAVB STAVB II. DEL II. DEL Miha Toma Miha Toma ž ž evi evi č č Zavod za gradbeni Zavod za gradbeni š š tvo Slovenije tvo Slovenije Dimi Dimi č č eva eva 12, 1000 Ljubljana 12, 1000 Ljubljana • • Obna Obna š š anje gradbenih konstrukcij med anje gradbenih konstrukcij med potresi. Kaj smo se nau potresi. Kaj smo se nau č č ili? ili? • • Eksperimentalna simulacija obna Eksperimentalna simulacija obna š š anja anja in ugotavljanje mehanskih lastnosti in ugotavljanje mehanskih lastnosti materialov. Primer zidanih stavb. materialov. Primer zidanih stavb. • • Protipotresna utrditev in Protipotresna utrditev in preprojektiranje. Primer zidanih stavb. preprojektiranje. Primer zidanih stavb. Vsebina Vsebina Vsebina Vsebina • • Uvod Uvod • • Preiskave zidov Preiskave zidov • • Preiskave modelov zidanih stavb na Preiskave modelov zidanih stavb na potresni mizi potresni mizi • • Preizku Preizku š š anje za vrednotenje zidanih anje za vrednotenje zidanih konstrukcij konstrukcij Zakaj preiskave in Zakaj preiskave in eksperimentalna simulacija? eksperimentalna simulacija? • • Da bi razumeli obna Da bi razumeli obna š š anje med potresi in anje med potresi in razvili ra razvili ra č č unske modele za projektiranje unske modele za projektiranje konstrukcij; konstrukcij; • • Da bi ugotovili stanje konstrukcije, Da bi ugotovili stanje konstrukcije, vrednosti mehanskih lastnosti materialov vrednosti mehanskih lastnosti materialov in parametrov obna in parametrov obna š š anja konstrukcij, ki anja konstrukcij, ki jih rabimo za vrednotenje konstrukcij; jih rabimo za vrednotenje konstrukcij; • • Da bi preverili u Da bi preverili u č č inkovitost metod za inkovitost metod za sanacijo in utrditev konstrukcij; sanacijo in utrditev konstrukcij; • • Da bi dobili podlage za zahteve tehni Da bi dobili podlage za zahteve tehni č č nih nih predpisov in standardov (npr. redukcijo predpisov in standardov (npr. redukcijo projektnih potresnih sil) projektnih potresnih sil)
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
PROTIPOTRESNA UTRDITEV IN PROTIPOTRESNA UTRDITEV IN PREPROJEKTIRANJE: PRIMER ZIDANIH PREPROJEKTIRANJE: PRIMER ZIDANIH
STAVBSTAVBII. DELII. DEL
Miha TomaMiha TomažževieviččZavod za gradbeniZavod za gradbenišštvo Slovenijetvo Slovenije
DimiDimiččevaeva 12, 1000 Ljubljana12, 1000 Ljubljana
•• ObnaObnaššanje gradbenih konstrukcij medanje gradbenih konstrukcij medpotresi. Kaj smo se naupotresi. Kaj smo se nauččili? ili?
•• Eksperimentalna simulacija obnaEksperimentalna simulacija obnaššanjaanjain ugotavljanje mehanskih lastnostiin ugotavljanje mehanskih lastnostimaterialov. Primer zidanih stavb.materialov. Primer zidanih stavb.
•• Protipotresna utrditev inProtipotresna utrditev inpreprojektiranje. Primer zidanih stavb.preprojektiranje. Primer zidanih stavb.
VsebinaVsebina
VsebinaVsebina
••Uvod Uvod
••Preiskave zidovPreiskave zidov
••Preiskave modelov zidanih stavb na Preiskave modelov zidanih stavb na potresni mizipotresni mizi
••PreizkuPreizkuššanje za vrednotenje zidanih anje za vrednotenje zidanih konstrukcijkonstrukcij
Zakaj preiskave in Zakaj preiskave in eksperimentalna simulacija?eksperimentalna simulacija?
••Da bi razumeli obnaDa bi razumeli obnaššanje med potresi in anje med potresi in razvili rarazvili raččunske modele za projektiranje unske modele za projektiranje konstrukcij;konstrukcij;
••Da bi ugotovili stanje konstrukcije, Da bi ugotovili stanje konstrukcije, vrednosti mehanskih lastnosti materialov vrednosti mehanskih lastnosti materialov in parametrov obnain parametrov obnaššanja konstrukcij, ki anja konstrukcij, ki jih rabimo za vrednotenje konstrukcij; jih rabimo za vrednotenje konstrukcij;
••Da bi preverili uDa bi preverili uččinkovitost metod za inkovitost metod za sanacijo in utrditev konstrukcij; sanacijo in utrditev konstrukcij;
••Da bi dobili podlage za zahteve tehniDa bi dobili podlage za zahteve tehniččnih nih predpisov in standardov (npr. redukcijo predpisov in standardov (npr. redukcijo projektnih potresnih sil)projektnih potresnih sil)
Preiskave za ugotavljanje Preiskave za ugotavljanje vrednosti mehanskih vrednosti mehanskih lastnosti in potresnih lastnosti in potresnih parametrov zidovjaparametrov zidovja
Mehanske lastnosti zidovjaMehanske lastnosti zidovja
Odvisne so od lastnosti sestavnih materialov, Odvisne so od lastnosti sestavnih materialov, dolodoloččajo pa se bodisi s standardiziranimi ajo pa se bodisi s standardiziranimi (tlak) ali nestandardiziranimi metodami (tlak) ali nestandardiziranimi metodami (strig)(strig) na prizmah in/ali zidovih.na prizmah in/ali zidovih.
Nestandardizirane metode preiskave Nestandardizirane metode preiskave (zidovi), simulacija robnih pogojev in (zidovi), simulacija robnih pogojev in
ččasovnega poteka obteasovnega poteka obtežžbebe
StriStrižžna (natezna trdnost)na (natezna trdnost)StriStrižžni modulni modul
Sposobnost sipanja energijeSposobnost sipanja energijeDuktilnostDuktilnost
Upadanje togosti in nosilnostiUpadanje togosti in nosilnosti
TipiTipiččni poruni poruššni mehanizmi pri potresni obteni mehanizmi pri potresni obtežžbi, bi, delujodelujočči v ravnini zidovi v ravnini zidov
Razporeditev sil v zidnih slopih pri potresuRazporeditev sil v zidnih slopih pri potresuPreiskava potresne Preiskava potresne
odpornosti ziduodpornosti zidu
TipiTipiččne histerezne zanke silane histerezne zanke sila--pomik, pomik, dobljene med laboratorijsko dobljene med laboratorijsko
preiskavo zidupreiskavo zidu
TipiTipiččni ni ččasovni poteki vsiljenih pomikov za asovni poteki vsiljenih pomikov za preiskavo potresne odpornosti zidovpreiskavo potresne odpornosti zidov
Histerezne ovojnice, dobljene s preiskavo enakih Histerezne ovojnice, dobljene s preiskavo enakih zidov z razlizidov z različčnimi nimi ččasovnimi poteki vsiljenih asovnimi poteki vsiljenih
pomikovpomikov
Definicija mejnih stanj in Definicija mejnih stanj in idealizacija ovojnice (krivulje) idealizacija ovojnice (krivulje)
Mejni faktor duktilnosti: dMejni faktor duktilnosti: duu = d= d0.8Hmax0.8Hmax Idealizacija eksperimentalno dobljene ovojnice Idealizacija eksperimentalno dobljene ovojnice odpornosti z bilinearno odvisnostjo med silo in odpornosti z bilinearno odvisnostjo med silo in
pomikompomikom
Ke = Hcr/dcr
µ = du/de
de = Ke/Hu
Hu = min (Hu,shear; Hu,flex)
du = d at 0.8 Hmax
Laboratorijska preiskava starega opečnega zidu, izsekanega iz zidovja
stavbe
Diagonalne razpoke po Diagonalne razpoke po preiskavi zidu inpreiskavi zidu in--situsitu
Preiskave modelov na Preiskave modelov na potresnih simulatorjihpotresnih simulatorjih
PrednostiPrednosti
• ModelModelne preiskave so cenejne preiskave so cenejšše in enostavneje in enostavnejšše kote kotpreiskave prototipov preiskave prototipov
•• Lahko uporabljamo razmeroma enostavneLahko uporabljamo razmeroma enostavnepreizkupreizkušševalne napraveevalne naprave
•• Zanesljivo lahko ponazorimo globalno obnaZanesljivo lahko ponazorimo globalno obnaššanje inanje inporuporuššne mehanizmene mehanizme
•• ModelModelne tehnike lahko prilagodimo zmone tehnike lahko prilagodimo zmožžnostimnostim
PomanjkljivostiPomanjkljivosti
• ModelModelna merila so omejena zaradi tehnolona merila so omejena zaradi tehnološških ovirkih ovir•• Ne moremo raziskovati obnaNe moremo raziskovati obnaššanja konstrukcijskihanja konstrukcijskih
detajlovdetajlov
Shaking Table
Horizontal Actuators(X:5 units)
Vertical Actuators
(Z:14 units)
Horizontal Actuators(Y:5 units)
Shaking Table
3-D Universal Joints
(24 units)
20m
15m
Preparation BuildingE-Defense
3-D Full-Scale EarthquakeTesting FacilityWorld’s Largest Shaking Table
Z dovoljenjem: K. Ohtani
NRIESDP
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Miki, Hyogo Pref.,
Japan
TipiTipiččni model zidane ni model zidane stavbe na enostavni stavbe na enostavni potresni mizi na ZAGpotresni mizi na ZAG
SploSploššna odvisnost med fizikalnimi na odvisnost med fizikalnimi veliveliččinami na prototipu in modeluinami na prototipu in modelu
qqPP = q= qMM SSqq
q – veličina,SSqq – faktor merila za veličino q,P - prototipM - model
SploSploššne zahteve za fizikalno modeliranje ne zahteve za fizikalno modeliranje obnaobnaššanja zidanih konstrukcij pri potresni anja zidanih konstrukcij pri potresni
obteobtežžbibi
• Podobnost dinamičnega obnašanjapodobna porazdelitev mas in togosti po višiniprototipa in modela
• Podobnost porušnih mehanizmov Podobno razmerje med tlačnimi napetostmi intlačno trdnostjo zidovja v zidovih prototipa inmodela
HHiisteresterezne zanke, zne zanke, dobljene s preiskavo dobljene s preiskavo prototipnega ziduprototipnega zidu
HHiisteresterezne zanke, zne zanke, dobljene s preiskavo dobljene s preiskavo modelnega zidumodelnega zidu
Modelna podobnost pri Modelna podobnost pri kamnitem zidovju, kamnitem zidovju,
merilo 1:4merilo 1:4
Odvisnost med eksperimentalno in izraOdvisnost med eksperimentalno in izraččunano unano etaetažžno ovojnico odpornosti (krivuljo odpornosti)no ovojnico odpornosti (krivuljo odpornosti)
Preiskave za vrednotenje Preiskave za vrednotenje obstojeobstoječčih stavb in ih stavb in
arhitekturnih spomenikovarhitekturnih spomenikov
Preiskave za ugotavljanje Preiskave za ugotavljanje stanja materialovstanja materialov
InIn--situ preiskava z situ preiskava z a.c. ometom a.c. ometom obloobložženega opeenega opeččnega nega ziduzidu
Pretrg armaturne Pretrg armaturne palice na natezni palice na natezni stranistrani
UUččinek oblaganjainek oblaganja
Kamnita hiKamnita hišša z lesenimi a z lesenimi stropi in nepovezanim stropi in nepovezanim zidovjem med preiskavo na zidovjem med preiskavo na potresni mizipotresni mizi
Modela kamnitih hiModela kamnitih hišš z lesenimi stropi z lesenimi stropi brez zidnih vezi in z njimi med brez zidnih vezi in z njimi med
preiskavo na potresni mizipreiskavo na potresni mizi
Dimenzioniranje jeklenih veziDimenzioniranje jeklenih vezi
•• Nihanje pravokotno na ravnino: Nihanje pravokotno na ravnino: analogija z a.b. zidno vezjo analogija z a.b. zidno vezjo (upogib)(upogib)
•• V ravnini: mehanizem diagonalne V ravnini: mehanizem diagonalne razpore v konrazpore v konččnem mejnem stanjunem mejnem stanju
Model opeModel opeččne hine hišše z e z masivnimi stropi med masivnimi stropi med preiskavo na potresni mizipreiskavo na potresni mizi
Namesto sklepov: zakaj preiskave in Namesto sklepov: zakaj preiskave in eksperimentalna simulacija?eksperimentalna simulacija?
••Da razumemo obnaDa razumemo obnaššanje med potresi in anje med potresi in preverimo rapreverimo raččunske modele;unske modele;
••Da ugotovimo stanje konstrukcije, Da ugotovimo stanje konstrukcije, vrednosti mehanskih lastnosti materialov vrednosti mehanskih lastnosti materialov in parametrov obnain parametrov obnaššanja konstrukcij; anja konstrukcij;
••Da preverimo uDa preverimo uččinkovitost metod za inkovitost metod za sanacijo in utrditev konstrukcij; sanacijo in utrditev konstrukcij;
••Da dobimo podlage za zahteve tehniDa dobimo podlage za zahteve tehniččnih nih predpisov in standardovpredpisov in standardov