Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Slika 3.13:
Geometrijske karakteristike i oznake zidova I. etaţe modelne graĊevine
Tablica 3.6: Geometrijske karakteristike zidova II., III. i IV. etaţe
nearmirani zidani
Duljina L (m) 3,870
Visina h (m) 1,400
Debljina t (m) 0,095
ERC2
armirano betonski
1,000
1,400
0,100
3.
N2
nearmirani zidani
1,545
1,400
0,095
4.
S2
nearmirani zidani
1,545
1,400
0,095
5.
W2
nearmirani zidani
3,870
1,400
0,095
6.
WRC2
armirano betonski
1,000
1,400
0,100
Broj
Zid
Vrsta zida
1.
E2
2.
Slika 3.14: Geometrijske karakteristike i oznake viših etaţa modelne graĊevine
HABIJANIĆ, Helena-Ena
9
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.3.2 Geometrijske karakteristike
ploče
Tablica 3.7: Geometrijske karakteristike ploĉe
Ploča
Duljina u
Duljina u
smjeru x (m)
smjeru y (m)
5,560
3,200
5,465
2,899
Osno
Slika 3.15. Geometrijske karakteristike ploĉe
3.4.3.3 Osnovni podaci o konstrukcijskim elementima
Podaci i formule za proraĉun:
– teţište zida u smjeru osi x – teţište zida u smjeru osi y
– površina zida – moment tromosti oko osi x
– moment tromosti oko osi y – teţina zida
– specifiĉna teţina materijala
(
– specifiĉna teţina betona) (
– specifiĉna
teţina zidnog elementa)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
30
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.8: Osnovni podaci o konstukcijskim elementima na I. etaţi
Broj
Zid
1.
EN1
2.
0,725
2,898
0,147
0,0001
0,022
2,008
ES1
3,050
2,898
0,147
0,0001
0,022
2,008
3.
ERC1
5,013
2,900
0,100
0,00012
0,023
3,500
4.
N1
0
1,450
0,147
0,0001
0,022
2,008
5.
S1
5,465
1,450
0,147
0,0001
0,022
2,008
6.
WN1
0,725
0,003
0,147
0,0001
0,022
2,008
7.
WS1
3,050
0,003
0,147
0,0001
0,022
2,008
8.
WRC1
5,013
0
0,100
0,00012
0,023
3,500 W1=19,048
Tablica 3.9: Osnovni podaci o konstukcijskim elementima na II., III. i
Broj
Zid
1.
E2
2.
IV. etaţi
1,888
2,898
0,368
0,00028
0,459
5,029
ERC2
5,013
2,900
0,100
0,00012
0,023
3,500
3.
N2
0
1,450
0,147
0,0001
0,022
2,008
4.
S2
5,465
1,450
0,147
0,0001
0,022
2,008
5.
W2
1,888
0,003
0,368
0,00028
0,459
5,029
6.
WRC2
5,013
0
0,100
0,00012
0,023
3,500 W2=21,074
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.3.4 Geometrijski zahtjevi za nosivo nearmirano zidano
ziĎe
Tip ziĊa: nearmirano sa svim drugim tipovima zidnih elemenata 1.
2.
uvjet nije zadovoljen
– koeficijent smanjenja visine ziĊa:
, gdje je n = 2, 3 ili 4, ovisno o tome
je li ziĊe ukrućeno na 2, 3 ili 4 svoja ruba:
(ziĊe ukrućeno na dva svoja
ruba, tj. na vrhu i podnoţju armiranobetonskom stropnom konstrukcijom s obje strane ziĊa na istoj razini)
- svijetla visina etaţe
3.
uvjet je zadovoljen
uvjet je zadovoljen
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.4
Krutosti zidova
- krutost ziĊa bez otvora
E - modul elastiĉnosti G - modul posmika A - ploština ziĊa h - svijetla visina zida
α - proraĉunski koeficijent ovisan o uvjetima na vrhu i podnoţju ( za punu upetost na donjem i gornjem kraju α = 0.83, a za konzolno z iĊe α = 3.33)
- k rutost fasadnog ziĊa s otvorima za prozore
∑ ∑
- korekcijski faktor za krutost zidova koji uzima u obzir otvore u zidovima:
– debljina ziĊa
– zbroj duljina svih otvora u ziĊu
– ploština ziĊa
3.4.4.1 Krutosti zidova I. etaže Krutost zida EN1
[] [ ] HABIJANIĆ, Helena-Ena
33
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Krutost zida ERC1
[] √ [ ] Tablica 3.10: Krutosti zidova I. etaţe
Zid
A (m )
K e (kN/m)
Duljina otvora (m)
k 1
K e,o (kN/m)
EN1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
ES1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
ERC1
0,100
452433,31
0
1,0
452433,31
N1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
S1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
WN1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
WS1
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
WRC1
0,100
452433,31
0
1,0
452433,31
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.4.2 Krutosti zidova II. III. i IV.
etaže
Krutost zida E2
[] [ ] ∑ Tablica 3.11: Krutosti zidova II. III. i IV. etaţe
Zid
A (m )
K e (kN/m)
Duljina otvora (m)
k 1
K e,o (kN/m)
E2
0,368
445884,26
0,780
0,763
340209,69
ERC2
0,100
452433,31
0
1,0
452433,31
N2
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
S2
0,147
146054,98
0
1,0
146054,98
W2
0,368
445884,26
0,780
0,763
340209,69
WRC2
0,100
452433,31
0
1,0
452433,31
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.5
Centar krutosti i centar masa
3.4.5.1 Proračun centra krutosti CK
– krutost ziĊa koja se pruţa u y-smjeru – krutost ziĊa koja se pruţa u x -smjeru – suma po ziĊu odreĊene etaţe koja se pruţa u y-smjeru – suma po ziĊu odreĊene etaţe koja se pruţa u x -smjeru
– udaljenost teţišta j-tog ziĊa do osi y – udaljenost teţišta i-tog ziĊa do osi x
I. etaža Tablica 3.12: Proraĉun koordinata teţišta krutosti ys zidova I. etaţe
Zid
yi (m)
K i (kN/m)
K i * yi
EN1
2,898
146054,98
423267,33
ES1
2,898
146054,98
423267,33
ERC1
2,900
452433,31
1312056,60
WN1
0,003
146054,98
438,16
WS1
0,003
146054,98
438,16
WRC1
0
452433,31
0
Σ
∑ ∑ 1489086,54
2159467,58
Tablica 3.13: Proraĉun koordinata teţišta krutosti xs zidova I. etaţe
Zid
xi (m)
K j (kN/m)
K j * x j
N1
0
146054,98
0
S1
5,465
146054,98
798190,47
292109,96
798190,47
Σ
∑( ∑ ) Koordinate centra krutosti: CK (2,733 m, 1,450 m)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
36
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
II., III. i IV. etaža Tablica 3.14: Proraĉun koordinata teţišta krutosti ys zidova II., III. i IV. etaţe
Zid
yi (m)
K i (kN/m)
K i * yi
E2
2,898
340209,69
985927,68
ERC2
2,900
452433,31
1312056,60
W2
0,003
340209,69
1020,63
WRC2
0
452433,31
0
Σ
∑ ∑ 1585286,00
2299004,91
Tablica 3.15: Proraĉun koordinata teţišta krutosti xs zidova II., III. i IV. etaţe
Zid
xi (m)
K j (kN/m)
K j * x j
N2
0
146054,98
0
S2
5,465
146054,98
798190,47
292109,96
798190,47
Σ
∑(∑ ) Koordinate centra krutosti: CK (2,733 m, 1,450 m)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
37
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.5.2 Proračun centra masa CM
I. etaža Tablica 3.16: Proraĉun koordinata centra masa zidova I. etaţe
Zid
Duljina zida
Wi (kN)
xi (m)
yi (m)
Wi * xi
Wi * yi
EN1
1,545
2,008
0,725
2,898
1,456
5,8191
ES1
1,545
2,008
3,050
2,898
6,124
5,819
ERC1
1,000
3,500
5,013
2,900
17,546
10,150
N1
1,545
2,008
0
1,450
0
2,912
S1
1,545
2,008
5,465
1,450
10,974
2,912
WN1
1,545
2,008
0,725
0,003
1,456
0,006
WS1
1,545
2,008
3,050
0,003
6,124
0,006
WRC1
1,000
3,500
5,013
0
17,546
0
G
59,411
2,7325
1,4495
162,341
86,116
Σ
78,459
223,566
113,740
Ploča
∑ ∑ Koordinate centra masa: CM (2,850 m, 1,450 m)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
38
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
II., III. i IV. e taža Tablica 3.17: Proraĉun koordinata centra masa zidova II., III. i IV. etaţe
Zid
Duljina zida
Wi (kN)
xi (m)
yi (m)
Wi * xi
Wi * yi
E2
3,870
5,029
1,888
2,898
9,495
14,574
ERC2
1,000
3,500
5,013
2,900
17,546
10,150
N2
1,545
2,008
0
1,450
0,000
2,912
S2
1,545
2,008
5,465
1,450
10,974
2,912
W2
3,870
5,029
1,888
0,003
9,495
0,015
WRC2
1,000
3,500
5,013
0
17,546
0,000
G
59,411
2,7325
1,4495
162,341
86,116
Σ
80,485
227,395
116,678
Ploča
∑ ∑ Koordinate centra masa: CM (2,825 m, 1,450 m)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
39
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.6
Provjera tlocrtne i visinske pravilnosti
Tlocrtna pravilnost
Konstrukcija zgrade pribliţno je
simetriĉna u tlocrtu u odnosu na dva okomita smjera. Tlocrt
je pravokutan i ne postoje udubljenja, krutost stropa je dovoljno velika u usporedbi s
horizontalnom krutošću vertikalnih konstrukcijskih elemenata. Provjera vitkosti zgrade
| | ||| | | | | | ||| | | | ∑ ∑
Provjera ekscentriciteta
I. etaţa
II., III. i IV. etaţa
1)
2)
Vitkost zgrade nije veća od 4 i zadovoljni su uvjeti za ekscentriĉnost konstrukcije i torzijski polumjer. Uz prethodno navedene kriterije koji su zadovoljeni, zgrada se moţe svrstati u konstrukcije pravilne u tlocrtu.
Visinska pravilnost
Nosivi zidovi neprekinuti su od temelja sve do vrha zgrade, horizontana krutost i mase
pojedinih katova su stalne, nema suţenja ni istaka što dovodi do zakljuĉka da graĊevina zadovoljava kriterije pravilnosti po visini.
HABIJANIĆ, Helena-Ena
0
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.7
Faktor ponašanja
Za zidane konstrukcije
Tip konstrukcije: nearmirano ziĊe u skladu s normom EN 1998 -1 Faktor ponašanja: q=1,5 -2,5
Za armiranobetonske konstrukcije
Usvojeni faktor ponašanja: q=1,5 (najnepovoljniji sluĉaj)
Ukupna poprečna sila konstrukcije od potresa
, 3.4.8
- ukupna popreĉna sila graĊevine u razini gornjeg ruba temelja
- projektni spektar za elastiĉnu analizu Osnovni period vibracija T
– kombinirana uku pna proraĉunska ploština horizontalnog presjeka
nosivog ziĊa u prizemlju zgrade, u smjeru usporednom s djelovanjem sila
– proraĉunska ploština presjeka nosivog ziĊa ''i'' u prizemlju
zgrade, u smjeru usporednom s djelovanjem sila (
– duljina nosivog ziĊa ''i'' u prizemlju zgrade, u smjeru
usporednom s djelovanjem sila, uz ograniĉenje omjera
= visina graĊevine u metrima mjereno od ruba temelja
HABIJANIĆ, Helena-Ena
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Smjer x Tablica 3.18: Proraĉun proraĉunske ploštine presjeka nosivog ziĊa ''i'' u prizemlju zgrade, u smjeru osi x
Zid
Duljina (m)
Debljina (m)
Ai (m )
Ac (m )
EN1
1,545
0,095
1,147
0,231
ES1
1,545
0,095
1,147
0,231
ERC1
1,000
0,100
1,000
0,131
WN1
1,545
0,095
1,147
0,231
WS1
1,545
0,095
1,147
0,231
WRC1
1,000
0,100
1,000
0,131
Σ = 1,186
√ Za tlo A kategorije i elasti ĉni spektar vrijedi : Tablica 3.19: Vrijednosti parametara koji opisuju Spektar 1
S
TB(s)
TC(s)
TD(s)
1,0
0,15
0,40
2,00
Ordinata projektnog spektra odziva za period u podru ĉ ju TB < T < TC:
1.
sluĉaj
2.
sluĉaj
3.
sluĉaj
4.
sluĉaj
HABIJANIĆ, Helena-Ena
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Smjer y Tablica 3.20: Proraĉun proraĉunske ploštine presjeka nosivog ziĊa ''i'' u prizemlju zgrade, u smjeru osi y
Zid
Duljina (m)
Debljina (m)
Ai (m )
Ac (m )
N1
1,545
0,095
1,147
0,231
S1
1,545
0,095
1,147
0,231
Σ = 0,462
√ Za tlo A kategorije i elasti ĉni spektar vrijedi : Tablica 3.21: Vrijednosti parametara koji opisuju Spektar 1
S
TB(s)
TC(s)
TD(s)
1,0
0,15
0,40
2,00
Ordinata projektnog spektra odziva za period u podru ĉ ju Tc < T < T D:
*+ *+ *+ *+ *+ 1.
sluĉaj
2.
sluĉaj
3.
sluĉaj
4.
sluĉaj
- ukupna teţina zgrade
λ - koeficijent redukcije
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
() () () ( )
Smjer x 1.
sluĉaj
2.
sluĉaj
3.
4.
sluĉaj sluĉaj
() () () ( )
Smjer y 1.
sluĉaj
2.
sluĉaj
3.
4.
sluĉaj sluĉaj
HABIJANIĆ, Helena-Ena
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Raspodjela seizmičkih sila po visini graĎevine
∑ ∑ 3.4.9
– visinki poloţaji masa
Smjer x
Tablica 3.22: Raspodjela seizmiĉkih sila po visini graĊevine u
Etaža
zi(m)
Wi(kN)
zi*Wi
∑
4.
6,2
86,306
535,097
3.
4,65
86,306
2.
3,1
1.
1,55
Σ
smjeru osi x Fi(kN)
ag=0,05g
ag=0,1g
ag=0,2g
ag=0,3g
0,400
19,798
39,597
79,194
118,791
401,323
0,300
14,849
29,698
59,395
89,093
86,306
267,549
0,200
9,899
19,798
39,597
59,395
85,726
132,875
0,099
4,916
9,833
19,665
29,498
344,644
1336,84
1,000
49,463
98,926
197,852
296,778
Raspodjela seizmičkih sila po visini (smjer x) 6,0 5,0 4,0
) m ( 3,0 h
0,05g 0,1g 0,2g
2,0
0,3g 1,0 0,0 0
50
100
150
200
250
300
Fi (kN)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
∑ Smjer y
Tablica 3.23:Raspodjela seizmiĉkih sila po visini graĊevine u
Etaža
zi(m)
Wi(kN)
zi*Wi
∑
4.
6,2
86,306
535,097
3.
4,65
86,306
2.
3,1
1.
1,55
Σ
smjeru osi y Fi(kN)
ag=0,05g
ag=0,1g
ag=0,2g
ag=0,3g
0,400
18,267
36,533
73,066
109,600
401,323
0,300
13,700
27,400
54,800
82,200
86,306
267,549
0,200
9,133
18,267
36,533
54,800
85,726
132,875
0,099
4,536
9,072
18,144
27,216
344,644
1336,84
1,000
45,636
91,272
182,543
273,815
Raspodjela seizmičkih sila po visini (smjer y) 6,0
5,0
4,0
) m ( 3,0 h
0,05g 0,1g 0,2g
2,0
0,3g
1,0
0,0 0
50
100
150
200
250
300
Fi (kN)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.10
Raspodjela seizmičkih sila na pojedino ziĎe u katu
Smjer x
Horizontalna popreĉna sila ''k''-te etaţe od seizmiĉkog djelovanja:
∑
Tablica 3.24: Horizontalna popreĉna sila Vk,x za ag = 0,05g
Etaža
Fi(kN)
Vk,x(kN)
4.
19,79847 19,79847
3.
14,84885 34,64733
2.
9,899236 44,54656
1.
4,916355 49,46292
Tablica 3.25: Horizontalna popreĉna sila Vk,x za ag = 0,1g
Etaža
Fi(kN)
Vk,x(kN)
4.
39,59694
39,59694
3.
29,69771
69,29465
2.
19,79847
89,09312
1.
9,83271
98,92583
Tablica 3.26: Horizontalna popreĉna sila Vk,x za ag = 0,2g
Etaža
Fi(kN)
Vk,x(kN)
4.
79,19389 79,19389
3.
59,39542 138,5893
2.
39,59694 178,1862
1.
19,66542 197,8517
Tablica 3.27: Horizontalna popreĉna sila Vk,x za ag = 0,3g
Etaža
Fi(kN)
Vk,x(kN)
4.
118,7908 118,7908
3.
89,09312
2.
59,39542 267,2794
1.
29,49813 296,7775
207,884
HABIJANIĆ, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila koja otpada na (l) -ti zid ''k''-te etaţe koji se pruţa u x
∑ ∑
smjeru:
– krutost ziĊa (l) – suma krutosti sveg ziĊa ''k'' -te etaţe
I. etaža
Tablica 3.28: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,05g (I. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VI.,x (kN)
EN1
146054,98
4,85150
ES1
146054,98
4,85150
ERC1
452433,31
15,02846
WN1
146054,98
4,85150
WS1
146054,98
4,85150
WRC1
452433,31
15,02846
Σ
16 14 12 ) 10 N k ( 8 x V 6
4 2 0
1489086,54
49,46292
EN1
ES1
ERC1
WN1
WS1
WRC1
Tablica 3.29: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,1g (I. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VI.,x (kN)
35
EN1
146054,98
9,70300
30
ES1
146054,98
9,70300
25
ERC1
452433,31
30,05691
WN1
146054,98
9,70300
WS1
146054,98
9,70300
WRC1
452433,31
30,05691
Σ
1489086,54
98,92583
) N20 k ( x15 V
10 5
HABIJANIĆ, Helena-Ena
0 EN1
ES1
ERC1
WN1
WS1
WRC1
8
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.30: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,2g (I. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VI.,x (kN)
70
EN1
146054,98
19,40601
60
ES1
146054,98
19,40601
50
ERC1
452433,31
60,11382
WN1
146054,98
19,40601
WS1
146054,98
19,40601
WRC1
452433,31
60,11382
Σ
) N40 k ( x V30
20 10 0
1489086,54
197,8517
EN1
ES1
ERC1
WN1
WS1
WRC1
WN1
WS1
WRC1
Tablica 3.31: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,3g (I. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VI.,x (kN)
EN1
146054,98
29,10901
ES1
146054,98
29,10901
ERC1
452433,31
90,17073
WN1
146054,98
29,10901
WS1
146054,98
29,10901
WRC1
452433,31
90,17073
Σ
1489086,54
296,7775
100 90 80 70 ) 60 N k ( 50 x V 40
30 20 10 0 EN1
ES1
ERC1
II., III. i IV. etaža Tablica 3.32: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,05g (II., III. i IV. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VII.,x (kN)
VIII.,x (kN)
VIV.,x (kN)
EN2
340209,69
9,55990
7,43548
4,24884
ERC2
452433,31
12,71338
9,88819
5,65039
W2
340209,69
9,55990
7,43548
4,24884
WRC2
452433,31
12,71338
9,88819
5,65039
Σ
1585286
44,54656
34,64733
19,79847
HABIJANIĆ, Helena-Ena
9
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
14 12 10 ) N 8 k ( x V 6
II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
4 2 0 EN2
ERC2
W2
WRC2
Tablica 3.33: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,1g (II., III. i IV. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VII.,x (kN)
VIII.,x (kN)
VIV.,x (kN)
EN2
340209,69
19,11980
14,87095
8,49769
ERC2
452433,31
25,42677
19,77637
11,30078
W2
340209,69
19,11980
14,87095
8,49769
WRC2
452433,31
25,42677
19,77637
11,30078
Σ
1585286
89,09312
69,29465
39,59694
30 25 20
) N k ( 15 x V
II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
10 5 0 EN2
ERC2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
W2
WRC2
0
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.34: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,2g (II., III. i IV. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VII.,x (kN)
VIII.,x (kN)
VIV.,x (kN)
EN2
340209,69
38,23959
29,74190
16,99537
ERC2
452433,31
50,85353
39,55275
22,60157
W2
340209,69
38,23959
29,74190
16,99537
WRC2
452433,31
50,85353
39,55275
22,60157
Σ
1585286
178,18625
138,58930
79,19389
60 50 40
) N k ( 30 x V
II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
20 10 0 EN2
ERC2
W2
WRC2
Tablica 3.35: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x za ag = 0,3g (II., III. i IV. etaţa)
Zid
K(kN/m)
VII.,x (kN)
VIII.,x (kN)
VIV.,x (kN)
EN2
340209,69
57,35939
44,61286
25,49306
ERC2
452433,31
76,28030
59,32912
33,90235
W2
340209,69
57,35939
44,61286
25,49306
WRC2
452433,31
76,28030
59,32912
33,90235
Σ
1585286
267,27937
207,88395
118,79083
90 80 70 ) 60 N50 k ( x40 V 30 20 10 0
II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
EN2
ERC2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
W2
WRC2
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Smjer y
Horizontalna popreĉna sila ''k''-te etaţe od seizmiĉkog djelovanja:
Tablica 3.36: Horizontalna popreĉna sila Vk,y za ag = 0,05g
Etaža
Fi(kN)
Vk,y(kN)
4.
18,2666
18,2666
3.
13,69995 31,96654
2.
9,133298 41,09984
1.
4,53596
45,6358
Tablica 3.37: Horizontalna popreĉna sila Vk,y za ag = 0,1g
Etaža
Fi(kN)
Vk,y(kN)
4.
36,53319
36,53319
3.
27,39989
63,93309
2.
18,2666
82,19968
1.
9,07192
91,2716
Tablica 3.38: Horizontalna popreĉna sila Vk,y za ag = 0,2g
Etaža
Fi(kN)
Vk,y(kN)
4.
73,06638
73,06638
3.
54,79979
127,8662
2.
36,53319
164,3994
1.
18,14384
182,5432
Tablica 3.39: Horizontalna popreĉna sila Vk,y za ag = 0,3g
Etaža
Fi(kN)
Vk,y(kN)
4.
109,5996
109,5996
3.
82,19968
191,7993
2.
54,79979
246,599
1.
27,21576
273,8148
HABIJANIĆ, Helena-Ena
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila koja otpada na (m) -ti zid ''k''-te etaţe koji se pruţa u y
∑ ∑
smjeru:
– krutost ziĊa (m) – suma krutosti sveg ziĊa ''k'' -te etaţe
I., II., III. i IV. etaža Tablica 3.40: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,y za ag = 0,05g
Zid
K(kN/m)
VI.,y (kN)
VII.,y (kN)
VIII.,y (kN)
VIV.,y (kN)
N1; N2
146054,98
22,81790
20,54992
15,98327
9,13330
S1; S2
146054,98
22,81790
20,54992
15,98327
9,13330
Σ
292109,96
45,63580
41,09984
31,96654
18,26660
25
20
I. etaţa II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
) 15 N k ( y V10
5
0 N1; N2
S1; S2
Tablica 3.41: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,y za ag = 0,1g
Zid
K(kN/m)
VI.,y (kN)
VII.,y (kN)
VIII.,y (kN)
VIV.,y (kN)
N1; N2
146054,98
45,63580
41,09984
31,96654
18,26660
S1; S2
146054,98
45,63580
41,09984
31,96654
18,26660
Σ
292109,96
91,27160
82,19968
63,93309
36,53319
HABIJANIĆ, Helena-Ena
3
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
50 45 40 35
I. etaţa II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
) 30 N k ( 25 y V
20 15 10 5 0 N1; N2
S1; S2
Tablica 3.42: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,y za ag = 0,2g
Zid
K(kN/m)
VI.,y (kN)
VII.,y (kN)
VIII.,y (kN)
VIV.,y (kN)
N1; N2
146054,98
91,27160
82,19968
63,93309
36,53319
S1; S2
146054,98
91,27160
82,19968
63,93309
36,53319
Σ
292109,96
182,54320
164,39936
127,86617
73,06638
100 90 80 70
I. etaţa
) 60 N k ( 50 y V 40
II. etaţa III. etaţa IV. etaţa
30 20 10 0 N1; N2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
S1; S2
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.43: Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,y za ag = 0,3g
Zid
K(kN/m)
VI.,y (kN)
VII.,y (kN)
VIII.,y (kN)
VIV.,y (kN)
N1; N2
146054,98 136,90740 123,29952
95,89963
54,79979
S1; S2
146054,98 136,90740 123,29952
95,89963
54,79979
292109,96
191,79926
109,59957
Σ
273,81480
246,59904
160 140 120 100
I. etaţa II. etaţa III. etaţa
) N k ( 80 y V
60
IV. etaţa
40 20 0 N1; N2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
S1; S2
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.11 Ukupni moment savijanja od potresnih sila Smjer x
( ) ag=0,05g
ag=0,1g
ag=0,2g
ag=0,3g
Raspodjela momenata savijanja po visini (smjer x) 6,0 5,0 4,0
) m ( 3,0 h
0,05g 0,1g 0,2g
2,0
0,3g 1,0 0,0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Muk (kNm)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Smjer y
( ) ag=0,05g
ag=0,1g
ag=0,2g
ag=0,3g
Raspodjela momenata savijanja po visini (smjer y) 6,0
5,0
4,0
) m ( 3,0 h
0,05g 0,1g 0,2g
2,0
0,3g
1,0
0,0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Muk (kNm)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.12 Raspodjela momenata savijanja
na pojedino ziĎe u katu
Smjer x
I. etaža Tablica 3.44: Moment savijanja od potresnih sila Mx (I. etaţa)
Zid
K(kN/m)
EN1
MI.,x (kNm) ag=0,05g
ag =0,1g
ag =0,2g
ag =0,3g
146054,98
22,57
45,14
90,28
135,42
ES1
146054,98
22,57
45,14
90,28
135,42
ERC1
452433,31
69,91
139,83
279,65
419,48
WN1
146054,98
22,57
45,14
90,28
135,42
WS1
146054,98
22,57
45,14
90,28
135,42
WRC1
452433,31
69,91
139,83
279,65
419,48
Σ
1489086,5
230,11
460,21
920,42
1380,63
10%
EN1 10%
30%
ES1 ERC1
30%
WN1 WS1
10% 10%
WRC1
II., III. i IV. etaža Tablica 3.45: Moment savijanja od potresnih sila Mx za ag = 0,05g (II., III. i IV. etaţa)
MII.,x
MIII.,x
MIV.,x
(kNm)
(kNm)
(kNm)
340209,69
32,93
18,11
6,59
ERC2
452433,31
43,79
24,08
8,76
W2
340209,69
32,93
18,11
6,59
WRC2
452433,31
43,79
24,08
8,76
Σ
1585286,00
153,44
84,39
30,69
Zid
K(kN/m)
EN2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
8
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.46: Moment savijanja od potresnih sila Mx za ag = 0,1g (II., III. i IV. etaţa)
MII.,x
MIII.,x
MIV.,x
(kNm)
(kNm)
(kNm)
Zid
K(kN/m)
EN2
340209,69
65,86
36,22
13,17
ERC2
452433,31
87,58
48,17
17,52
W2
340209,69
65,86
36,22
13,17
WRC2
452433,31
87,58
48,17
17,52
Σ
1585286
306,88
168,78
61,38
Tablica 3.47: Moment savijanja od potresnih sila Mx za ag = 0,2g (II., III. i IV. etaţa)
Zid
K(kN/m)
MII.,x
MIII.,x
MIV.,x
(kNm)
(kNm)
(kNm)
EN2
340209,69
131,71
72,44
26,34
ERC2
452433,31
175,16
96,34
35,03
W2
340209,69
131,71
72,44
26,34
WRC2
452433,31
175,16
96,34
35,03
Σ
1585286
613,75
337,56
122,75
Tablica 3.48: Moment savijanja od potresnih sila Mx za ag = 0,3g
MII.,x
MIII.,x
MIV.,x
(kNm)
(kNm)
(kNm)
340209,69
197,57
108,66
39,51
ERC2
452433,31
262,74
144,51
52,55
W2
340209,69
197,57
108,66
39,51
WRC2
452433,31
262,74
144,51
52,55
Σ
1585286
920,63
506,35
184,13
Zid
K(kN/m)
EN2
HABIJANIĆ, Helena-Ena
(II., III. i IV. etaţa)
9
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
29%
21%
21%
EN2 ERC2
29%
W2 WRC2
Smjer y I. , II., III. i IV. etaža Tablica 3.49: Moment savijanja od potresnih sila My za ag = 0,05g
Zid
K(kN/m)
MI.,y (kNm)
MII.,y (kNm)
MIII.,y (kNm)
MIV.,y (kNm)
N1; N2
146054,98
106,15080
70,78306
38,93068
14,15661
S1; S2
146054,98
106,15080
70,78306
38,93068
14,15661
Σ
292109,96
212,30161
141,56612
77,86136
28,31322
Tablica 3.50: Moment savijanja od potresnih sila My za ag = 0,1g
Zid
K(kN/m)
MI.,y (kNm)
MII.,y (kNm)
MIII.,y (kNm)
MIV.,y (kNm)
N1; N2
146054,98
212,30161
141,56612
77,86136
28,31322
S1; S2
146054,98
212,30161
141,56612
77,86136
28,31322
Σ
292109,96
424,60321
283,13223
155,72273
56,62645
Tablica 3.51: Moment savijanja od potresnih sila My za ag = 0,2g
Zid
K(kN/m)
MI.,y (kNm)
MII.,y (kNm)
MIII.,y (kNm)
MIV.,y (kNm)
N1; N2
146054,98
424,60321
283,13223
155,72273
56,62645
S1; S2
146054,98
424,60321
283,13223
155,72273
56,62645
Σ
292109,96
849,20643
566,26447
311,44546
113,25289
Tablica 3.52: Moment savijanja od potresnih sila My za ag = 0,3g
Zid
K(kN/m)
MI.,y (kNm)
MII.,y (kNm)
MIII.,y (kNm)
MIV.,y (kNm)
N1; N2
146054,98
636,90482
424,69835
233,58409
84,93967
S1; S2
146054,98
636,90482
424,69835
233,58409
84,93967
Σ
292109,96
1273,80964
849,39670
467,16819
169,87934
HABIJANIĆ, Helena-Ena
60
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
N1; N2 50%
50%
S1; S2
3.4.13 Nosivost nearmiranih zidanih zidova
Kako bi se odredila p roraĉunska
vrijednost vertikalnog opterećenja ziĊa potrebno je
odrediti koju površinu, odnosno koliku teţinu ploĉe preuzima pojedini zid. Za sluĉaj podjele površine kod iste vrste zidova, zidovi su ravnopravni, odnosno preuzimaju jednak dio površine (50:50). Za sluĉaj kad imamo kombinaciju zidova, armiran obetonski zidovi preuzimaju 66,66% površine ploĉe, a zidani zidovi 33,33%. I. etaža
Slika 3.16: Površine ploĉe koje preuzima pojedini zid na
HABIJANIĆ, Helena-Ena
I. etaţi
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.53: Površine i teţine ploĉe koje preuzima pojedini zid na I. etaţi
*
Broj
Zid
1.
EN1
2.
2,114
7,9275
ES1
3,648
13,68
3.
ERC1
1,585
5,94375
4.
N1
1,963
7,36125
5.
S1
1,133
4,24875
6.
WN1
2,114
7,9275
7.
WS1
3,648
13,68
8.
WRC1
1,585
5,94375
(
II. III. i IV. e taža
Slika 3.17: Površine ploĉe koje preuzima pojedini zid na
II., III. i IV. etaţi
Tablica 3.54: Površine i teţine ploĉe koje preuzima pojedini zid na II., III. ili IV. etaţi
*
Broj
Zid
1.
E2
2.
5,762
21,6075
ERC2
1,585
5,94375
3.
N2
1,963
7,36125
4.
S2
1,133
4,24875
5.
W2
5,762
21,6075
6.
WRC2
1,585
5,94375
(
HABIJANIĆ, Helena-Ena
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.12.1 Nosivost na vertikalno opterećenje
– proraĉunska vrijednost vertikalnog opterećenja ziĊa
proraĉunska nosivost nearmiranog ziĊa proraĉunska nosivost nearmiranog ziĊa na sredini visine ziĊa
– faktor smanjenja nosivosti na sredini visine ziĊa zbog vitkosti i ekscentriĉnosti
opterećenja:
tablica
HABIJANIĆ, Helena-Ena
63
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
– ekscentriĉnost zbog opterećenja:
- proraĉunski moment savijanja na sredini visine ziĊa:
- proraĉunsko vertikalno opterećenje u sredini visine ziĊa
– ekscentriĉnost u sredini visine, nastaje od horizontalnog
opterećenja
– poĉetna ekcentriĉnost:
– ekscentriĉnost od opterećenja:
za
- dokaz nosivosti zida:
Nosivost zida EN1
Proraĉunska vrijednost vertikalnog opterećenja ziĊa
- teţina zida EN1
- teţina zida
koju preuzima zid EN1
na jednoj etaţi
- teţina ploĉe koju preuzima zid EN1 na jednoj etaţi
HABIJANIĆ, Helena-Ena
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Proraĉunska nosivost nearmiranog ziĊa na sredini visine ziĊa
tablica 4
Tablica 3.55: Faktor smanjenja nosivosti ziĊa Φm
Vitkost
11
Ekscentriĉnost 0,82
11,05 12
0,80
- dokaz nosivosti zida EN1:
HABIJANIĆ, Helena-Ena
6
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Tablica 3.56: Nosivost nearmiranog ziĊa I. etaţe na vertikalno opterećenje
Broj
Zid
1.
EN1
2.
55,703
13,090
ES1
86,767
20,390
3.
N1
50,594
11,889
4.
S1
33,786
7,940
5.
WN1
55,703
13,090
6.
WS1
86,767
20,390
369,320
86,788
Σ
Tablica 3.57: Nosivost nearmiranog ziĊa II. etaţe na vertikalno opterećenje
Broj
Zid
1.
E2
2.
107,878
25,351
N2
37,9455
8,917
3.
S2
25,3398
5,955
4.
W2
107,8778
25,351
279,041
65,573
Σ
Tablica 3.58: Nosivost nearmiranog ziĊa III. etaţe na vertikalno opterećenje
Broj
Zid
1.
E3
2.
71,919
16,901
N3
25,297
5,945
3.
S3
16,893
3,970
4.
W3
71,919
16,901
186,027
43,716
Σ
Tablica 3.59: Nosivost nearmiranog ziĊa IV. etaţe na vertikalno opterećenje
Broj
Zid
1.
E4
2.
35,959
8,450
N4
12,648
2,972
3.
S4
8,447
1,985
4.
W4
35,959
8,450
93,014
21,858
Σ
HABIJANIĆ, Helena-Ena
66
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.12.1 Nosivost na horizontalno opterećenje
Proračun posmične nosivosti ziĎa
Pri proraĉunu nosivog ziĊa na posmik u obzir je potrebno uzeti proraĉunsko djelovanje horizontalnih sila zajedno s proraĉunskim vertikalnim opterećenjem. U nosivost na horizontalne sile potpuno se zanemaruju dijelovi ziĊa izloţeni vlaĉnim naprezanjima. Nosivost na horizontalne sile odreĊuje se prema izrazu:
duljina tlaĉno naprezanog dijela nearmianog neomeĊenog ziĊa duljine L, pri
ĉemu je proraĉunana na osnovi trokutne raspodjele naprezanja bez uzimanja u
proraĉun vlaĉnog naprezanja, jer vlaĉno naprezanje nearmirano i neomeĊeno ziĊe ne moţe preuzeti:
HABIJANIĆ, Helena-Ena
67
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
– proraĉunska vrijednost momenta savij anja koji djeluje u ravnini
ziĊa
– proraĉunska vrijednost minimalne tlaĉne uzduţne sile koja
djeluje ziĊa (kod protresa
)
karakteristiĉna posmiĉna ĉvrstoća zida, kada na ziĊe djeluje minimalno
vertikalno tlaĉno opterećenje, ne uzimajući u obzir dio ziĊa koji je naprezan vlaĉno – karakteristiĉna poĉetna posmiĉna ĉvrstoća pri nultom tlaĉnom
naprezanju:
- proraĉunsko
tlaĉno naprezanje okomito na posmik u elementu na
promatranoj razini, uzimajući odgovarajuću kombinaciju opterećenja utemeljenu na prosjeĉnom vertikalnom naprezanju na tlaĉnoj duljini ziĊa Lc, koja osigurava posmiĉnu otpornost:
- dokaz nosivosti: p roraĉunska popreĉna sila V Ed ne smije premašiti proraĉunsku posmiĉnu nosivost (otpornost) ziĊa na popreĉne sile VRd
Nosivost zida EN1 1. slučaj: ag = 0,05g
Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x (Tablica 3.28):
[ ]
Pripadno vertikalno opterećenje na zidu za potresnu proraĉunsku kombinaciju: Pripadni moment savijanja (Tablica 3.44):
HABIJANIĆ, Helena-Ena
68
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
[ ]
(opeĉni zidni element, mort opće namjene
M15)
- dokaz nosivosti zida EN1:
2. slučaj: ag = 0,3g
Seizmiĉka proraĉunska popreĉna sila Vl,k,x (Tablica 3.31):
Pripadno vertikalno opterećenje na zidu za potresnu proraĉunsku kombinaciju: Pripadni moment savijanja (Tablica 3.44):
→ kod većih iznosa proraĉunskog ubrzanja tla nearmirani zidani zid ne zadovoljava uvjete za nosivost, što pokazuje da nije projektiran za veću seizmiĉnost
HABIJANIĆ, Helena-Ena
69
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
3.4.14 Nosivost armiranobetonskih zidova
Poznati podaci o armiranobetonskim zidovima: beton
C28/35, agregat maksimalnog zrna 6/8 mm
armatura
B450C, dvostruki sloj vertikalne armature i horizontalne armature s dodatnim
sponama na ograniĉenom podruĉju na krajevima zida
Nosivost zida ERC1
{ ,
ag = 0,3g
Duljina zida:
Debljina zida:
0,100 m
Visina etaţe:
1,400 m
Visina zgrade:
6,200 m
Proraĉunska tlaĉna ĉvrstoća betona (C28/35)
Proraĉunska granica popuštanja armature (B450C)
OdreĊivanje duljine rubnih elemenata zida
Provjera vitkosti zida
zid je vitak
Provjera debljine zida
HABIJANIĆ, Helena-Ena
uvjet nije zadovoljen
70
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Proraĉun visine kritiĉnog podruĉja
, {
Proraĉun povećanih reznih sila za potrebe dimenzioniranja 1.
Popreĉne sile Tablica 3.60: Raspodjela popreĉnih sila po visini za zid ERC
1
2
1
2
Broj
h (m)
Vx (kN)
1,5 Vx (kN)
1.
6,2
33,902
50,854
2.
4,65
59,329
88,994
3.
3,1
76,280
114,420
4.
1,55
90,171
135,256
Vx – popr eĉna sila dobivena proraĉunom, Tablica 3.31 i Tablica 3.35 1,5 Vx –popreĉna sila povećana za 50%
ž
Dijagram poprečnih sila za zid ERC
6,0
dijagram
popreĉnih 5,0
4,0
sila dobivenih
) m ( 3,0 h
proraĉunom povećani dijagram
popreĉnih sila
2,0
1,0
0,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150
V (kN)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
∑ 2. Momenti savijanja
Tablica 3.61: Raspodjela momenta savijanja po visini za zid ERC
1
2
Broj
h (m)
Muk (kNm)
MERC (kNm)
1.
6,2
0
0
2.
4,65
184,126
55,943
3.
3,1
506,346
153,845
4.
1,55
920,629
279,717
5.
0
1380,634
419,482
Muk – ukupni moment savijanja od potresnih sila MERC – moment savijanja zida ERC raspodijeljen u omjeru krutosti
Dijagram momenta savijanja za zid ERC 6,0
dijagram momenata savijavanja dobivenih
5,0
proraĉunom proraĉunska
4,0
ovojnica
) m ( 3,0 h 2,0
1,0
0,0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
M (kNm)
HABIJANIĆ, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Slika 3.18: Nacrt armature armiranobetonskih zidova
HABIJANIĆ, Helena-Ena
73
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
4
USPOREDBA REZULTATA
Karakteristiĉna tlaĉna ĉvrstoća ziĊa Projekt:
Proraĉun: Odstupanje:
Zakljuĉak:
vrijednost u projektu dobivena je ispitivanjem tlaĉne ĉvrstoće zidnih
elemenata i dobro se poklapa sa rezultatom dobivenim proraĉunom
Teţina konstrukcije Projekt:
Proraĉun: Odstupanje:
Zakljuĉak:
proraĉunata teţina konstrukcije malo je veća od izmjerene teţine, ĉime smo u proraĉunu na strani sigurnosti
Osnovni period vibracija T Projekt:
(uzduţni smjer) ( popreĉni smjer )
Proraĉun: Zakljuĉak:
osnovni periodi vibracija u projektu dobiveni su prije postavljanja na potresni stol i postavljanja dodatnih masa, ĉime se ne mogu usporediti s onima dobiveni ma proraĉunom
HABIJANIĆ, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetons armiranobetonskim kim i nearmiranim zidanim zidovima, zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Osijeku
Raspodjela seizmiĉkih sila po visini graĊevine Projekt
:
Proraĉun:
Odstupanje:
Zakljuĉak:
metodom
proraĉuna korištenjem ekvivalentnih statiĉkih sila uz
faktor ponašanja ponašanja q=1,5 dobiveno je gotovo idealno poklapanje poklapanje rezultata s onima dobivenima na potresnom stolu
HABIJANIĆ, HABIJANI Ć, Helena-Ena
7
Zgrada s nosivim armiranobetons armiranobetonskim kim i nearmiranim zidanim zidovima, zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Osijeku
5
ZAKLJUČAK Postojeće nearmirane zidane konstrukcije koje ne zadovoljavaju zahtjeve seizmiĉkog
projektiranja ĉesto se ojaĉavaju oja ĉavaju na naĉin da se dodaju armiranobetonski zidovi ili se postojeći zidani zidovi zamjenjuju armiranobetonskima. Pri tome se, pod pretpostavkom da samo
armirnobetonski zidovi doprinose krutosti i ĉvrstoći zgrade, nearmirano ziĊe z iĊe zanemaruje, iako su takvi zidovi najĉešće duţi, ali i brojniji. Razlika u odzivu konstrukcije s pojedinaĉnim i kombiniranim sustavom je velika. Konstrukcija mora biti projektirana na prikladne zahtjeve
za meĊukatni pomak koji odgovaraju i zidanim zidovima jer oni nastavljaju prenositi vertikalno opterećenje. Za potrebe projekta CoMa WallS projektirana je ispitivanje na potresnom stolu sa
ĉetverokatna modelna graĊevina za
šest nearmiranih zidanih zidova i dva armiranobetonska
zida, a meĊukatna konstrukcija je armiranobetonska ploĉa. S obzirom na površinu zidova, modelna graĊevina proje ktirana je tako da od ukupne površine svih zidova, koja iznosi 4,772 m2, 83 % površine (3,972 m 2)
ĉine zidani zidovi. Teţina im je takoĊer dominantna u odnosu
na armiranobetonske; 66% teţine zidova (54,27 kN od ukupnih 82,27 kN koliko teţe svi zidovi) otpada na zidane zidove. Ipak, zbog velike krutosti armiranobetonskih zidova, zbroj krutosti ovih dviju vrsta zidova je gotovo id entiĉan. S obzirom da se i potresna sila i moment savijanja raspodjeljuju na zidove u omjeru krutos ti,
dolazimo do zakljuĉka da i nearmirani
zidani zidovi mogu puno doprinijeti u potresnoj otpornosti.
HABIJANIĆ, HABIJANI Ć, Helena-Ena
76
Zgrada s nosivim armiranobetons armiranobetonskim kim i nearmiranim zidanim zidovima, zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Osijeku
Modelna graĊevina nije projektirana u skladu s normama zbog toga je proveden proraĉun
konstrukcije prema pravilima EN 1996-1-1:2005 i EN 1998-1:2004. Proraĉun je
proveden pomoću metode
ekvivalentnih statiĉkih sila za razliĉite intenzitete proraĉunskog
ubrzanja tla. Za faktor ponašanja, usvojena je vrijednost od q=1,5
pomoću kojeg se odreĊuje proraĉunski spektar odziva ,
kao najnepovoljniji sluĉaj i za tu je vrijednost dobiveno
gotovo idealno poklapanje rezultata s onima dobivenima na potresnom stolu. Kada bi se prema pojednostavljenoj metodi zanemarili nearmirani zidani zidovi i sve horizontalne sile rasporedile samo na armiranobetonske zidove,
rezultat bi bio previše konzervativan i pravo
ponašanje konstrukcije ne bi se moglo dobro prikazati. Analiza ovakvih mješovitih sustava vrlo je osjetljiva na pretpostavljena svojstva krutosti tih tipova zidova, a pozitivne rezultate
moţemo oĉekivati samo ako su ĉvrstoća i krutost obje vrste zidova u odreĊenom omjeru.
HABIJANIĆ, HABIJANI Ć, Helena-Ena
77
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
LITERATURA [1]
Behaim B., Armirani beton, Zagreb, 1995.
[2]
Ĉaušević M., Dinamika konstrukcija, Sveuĉilišni udţbenik, Golden marketing Tehniĉka knjiga, Zagreb, 2010.
[3]
Sorić Z., Zidane konstrukcije I , Zagreb, 2016.
[4]
Tomaţević M., Dynamic modelling of masonry buildings: storey mechanism model as a simple alternative, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol. 15, pp. 731-749, 1987.
[5]
Tomiĉić I., Betonske konstrukcije, Zagreb, 1996.
[6]
Beyer K., Seismic Behaviour of Mixed Reinforced Concrete - Unreinforced Masonry, Wall Structures, Seventh Framework Programme, Capacities Specific Programme, Research Infrastructures, Project No.: 227887, January 2013.
[7]
Beyer K., Tondelli M., Petry S., Peloso S., Dynamic testing of a four-storey building with reinforced concrete and unreinforced masonry walls: prediction, test results and data set
[8]
Bisch P., Carvalho E., Degee H., Fajfar P., Fardis M., Franchin P., Kreslin M., Pecker A., Pinto P., Plumier A., Somja H., Tsionis G., Eurocode 8: Seismic Design of Buildings Worked examples, Worked examples
presented at the Workshop “EC 8:
Seismic Design of Buildings”, Lisbon, 10 -11 Feb. 2011. [9]
Koţul M., Raspudić K., Utjecaj zidova ispune na ponašanje okvirnih konstrukcija pri seizmičkom optrećenju, E- zbornik
GraĊevinskog fakulteta u Mostaru, broj 4, pro sinac
2012 [10]
Mrak P., Grandić D., Meštrović D., Armiranobetonski zidovi u potresnim područjima, GraĊevinar 62 (2010) 6, 517 -527
[11]
Paparo A., Beyer K., Development of a displacement-based design approach for modern mixed RC-URM wall structures
[12]
Paparo A., Beyer K., Pushover analyses of mixed RC-URM wall structures
[13]
Paparo A., Beyer K., Seismic behaviour of mixed RC-URM wall structures: comparison between numerical results and experimental evidence
[14]
Paparo A., Beyer K., Quasi-static cyclic tests of two mixed reinforced concrete – unreinforced masonry wall structures
HABIJANIĆ, Helena-Ena
78
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
[15]
Petry S., Beyer K., Comparison of seismic tests on urm piers at half-and full-scale
[16]
Petry S., Beyer K., Scaling unreinforced masonry for reduced-scale seismic testing
[17]
Petry S., Beyer K., Testing unreinforced masonry structures at reduced scale
[18]
Tomiĉić, I., Duktilni zidovi s dijagonalnom armaturom hrpta , GraĊevinar 56 (2004) 7, 423-428
[19]
CEN. Eurocode 6: Design of masonry structures - Part 1-1: General rules for reinforced and unreinforced masonry structures (EN 1996-1-1:2005). Brussels: European Committee for Standardization; 2005
[20]
CEN. Eurocode 8: Design of Structures for Earthquake Resistance - Part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules for Buildings (EN 1998-1:2004). Brussels: European Committee for Standardization; 2004
[21]
http://e-ucenje.gfmo.ba/predmeti/attachments/article/743/ RadniMaterijaliZaTrecuProvjeruZnanja.pdf, 6.8.2016.
[22]
http://www.gfos.unios.hr/portal/images/stories/studij/sveucilisni preddiplomski/osnove-proracuna-i-djelovanja-na-konstrukcije/1-potres predavanja.pdf, 6.8.2016.
[23]
http://seminar.tvz.hr/materijali/materijali13/13A06.pdf, 25.7.2016.
HABIJANIĆ, Helena-Ena
79
Zgrada s nosivim armiranobetonskim i nearmiranim zidanim zidovima, diplomski rad iz predmeta
Plošni nosaĉi, GraĊevinski Fakultet Osijek, Sveuĉilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
GRAFIČKI PRILOZI Prilog 1. Proĉelje – uzduţni smjer Prilog 2. Proĉelje – popreĉni smjer Prilog 3. Tlocrt I. etaţe Prilog 4. Tlocrt II., III. i IV. etaţe Prilog 5. Presjek A-A Prilog 6. Presjek B-B Prilog 7. Presjek C-C Prilog 8. Centar krutosti i centar masa I. etaţe Prilog 9. Centar krutosti i centar masa II., III. i
IV. etaţe
Prilog 10. Površine koje preuzima pojedini zid na I. etaţi Prilog 11. Površine koje preuzima pojedini zid na II., III. i IV. etaţi
HABIJANIĆ, Helena-Ena
80
Pročelje - uzdužni smjer
556 5 1
0 0 1
0 4 1
0 4 5 1
0 0 1
0 4 1
0 4 5 1
0 0 1
0 6 6
0 4 1
0 4 5 1
0 4 1
0 4
42
154.5
78
154.5
69
100
42
640
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Pročelje - uzdužni smjer Mjerilo 1:50
Broj priloga: 1
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Pročelje - poprečni smjer
320 5 1
0 4 1
5 1
0 4 1
5 1
0 6 6
0 4 1
5 1
0 4 1
0 4
30 30.5
52.3
154.5
52.3
30.5 30
380
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Pročelje - poprečni smjer Mjerilo 1:50
Broj priloga: 2
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Tlocrt I. etaže
Istok 556 9.5
537
9.5
B
C
EN1 (1,545 x 1,400 x 0,095 m)
r e v e j S
0 2 3
ERC1 (1,0 x 1,4 x 0,1 m)
ES1 (1,545 x 1,400 x 0,09 5 m)
5 . 5 . 0 9 3
0 1 0 1
3 . 2 5
8 . 2 6
5 . 4 5 1 A
) m 5 9 0 , 0 x 0 0 4 , 1 x 5 4 5 , 1 ( 1 N
) m 5 9 0 , 0 x 0 0 4 , 1 x 5 4 5 , 1 ( 1 S
5 . 4 0 5 8 1 2 A
3 . 2 5
8 . 2 6
5 . 5 . 0 9 3
0 1 0 1
WN1 (1,545 x 1,400 x 0,095 m)
WS1 (1,545 x 1,400 x 0,095 m)
WRC1 (1,0 x 1,4 x 0,1 m) C
B
537 9.5
135.5 154.5
g u J
9.5
78
9.5
9.5 135.5
9.5
69
100
[cm]
154.5
Zapad
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Tlocrt I. etaže Mjerilo 1:50
Broj priloga: 3
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Tlocrt II., III. i IV. etaže
Istok 556 9.5
537
9.5
B
C
E2 (3,870 x 1,400 x 0,095 m)
r e v e j S
0 2 3
ERC2 (1,0 x 1,4 x 0,1 m)
5 . 5 . 0 9 3
0 1 0 1
3 . 2 5
8 . 2 6 ) m 5 9 0 , 0 x 0 0 4 , 1 x 5 4 5 , 1 ( 2 N
5 . 4 5 1 A
) m 5 9 0 , 0 x 0 0 4 , 1 x 5 4 5 , 1 ( 2 S
5 . 4 0 5 8 1 2 A
3 . 2 5
8 . 2 6
5 . 5 . 0 9 3
0 1 0 1
W2 (3,870 x 1,400 x 0,095 m)
WRC2 (1,0 x 1,4 x 0,1 m) C
B
9.5
g u J
368
9.5
69
100
[cm]
387
Zapad
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Tlocrt II., III. i IV. etaže Mjerilo 1:50
Broj priloga: 4
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Presjek A-A 556 9.5
537
9.5 5 1
N2
N2 0 4 1
5 1
N2
N2 0 4 1
5 1
N2
0 6 6
N2 0 4 1
5 1
N1
N1 0 4 1
0 4
42
154.5
78
154.5
69
100
42
640
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Presjek A-A Mjerilo 1:50
Broj priloga: 5
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Presjek B-B 320 10.5
299
9.5
10.5
280
9.5 5 1
W2
E2 0 4 1
5 1
W2
E2 0 4 1
5 1
W2
0 6 6
E2 0 4 1
5 1
WN1
EN1 0 4 1
0 4
30 30.5
52.3
154.5
52.3
30.5 30
380
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Presjek B-B Mjerilo 1:50
Broj priloga: 6
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Presjek C-C 320 10
300
10
10
280
10 5 1
WRC2
ERC2 0 4 1
5 1
WRC2
ERC2 0 4 1
5 1
WRC2
0 6 6
ERC2 0 4 1
5 1
WRC1
ERC1 0 4 1
0 4
30 30.5
52.3
154.5
52.3
30.5 30
380
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Presjek C-C Mjerilo 1:50
Broj priloga: 7
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Centar krutosti i centar masa I. etaže
273.3
11.7
EN1
261.5 ERC1
ES1
5 4 1
5 4 1
CK
1 N
1 S
CM
5 4 1
5 4 1
WN1
273.3
11.7
WS1
285
261.5
WRC1
[cm]
261.5
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Centar krutosti i centar masa I. etaže Mjerilo 1:50
Broj priloga: 8
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Centar krutosti i centar masa II., III. i IV. etaže
273.3
9.2
264 ERC2
E2
5 4 1
5 4 1
CK
2 N
2 S
CM
5 4 1
5 4 1
273.3
W2
9.2
282.5
264
WRC2
[cm]
264
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Centar krutosti i centar masa II., III. i IV. etaže Mjerilo 1:50
Broj priloga: 9
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.
Površine koje preuzima pojedini zid na I. etaži
193.5 82.8
8 . 2 8
228 110.8
134.5
228
86.7
47.8
° 5 4
6 0 °
° 4 5
3 0°
PEN1
PES1
PERC1
3 . 7 7
3 . 7 7
P N1
0 2 3
8 . 2 8
PS1
3 . 7 7
0 2 3 3 . 7 7
PWN1
4 5 ° 8 . 2 8
PWS1
PWRC1
3 0 ° 8 . 2 8
° 0 6
4 5 °
82.8
110.8 193.5
228 228
86.7 134.5
47.8
[cm]
GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI RAD Prilog: Površine koje preuzima pojedini zid na I. etaži Mjerilo 1:50
Broj priloga: 10
Pristupnica: Helena-Ena Habijanić
Izrađeno: 15.8.2016. Primljeno: 5.9.2016. Mentor: doc. dr. sc. Davorin Penava dipl. ing. građ.