1 / 70

Program stručnog usavršavanja u graditeljstvu i

O projektiranju zidanih konstrukcija i proračunu prema EN Rijeka, Pula, Varaždin, Karlovac veljača 2010. dr.sc. Boris Trogrlić. Program stručnog usavršavanja u graditeljstvu i.

tabib
Download Presentation

Program stručnog usavršavanja u graditeljstvu i

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. O projektiranju zidanih konstrukcija i proračunu prema ENRijeka, Pula, Varaždin, Karlovacveljača 2010.dr.sc. Boris Trogrlić Program stručnog usavršavanja u graditeljstvu i

  2. Proračun konstrukcije: Tehnički propis za zidane konstrukcije Norme: - EN 1991 + NAD- EN 1996 + NAD- EN 1997 + NAD- EN 1998 + NAD ...proračunski modeli, dokazi, dimenzioniranja,.. Projektiranje konstrukcijesukladno zahtjevima:  funkcionalnim i estetskim  mehaničke otpornosti i stabilnosti.Temeljeno na  znanju i iskustvu inženjera – konstruktera i  suradnji s arhitektom. Projektiranje konstrukcije zidanih zgrada: Arhitektonsko projektiranje Konstruktersko projektiranje(projektiranje konstrukcije)

  3. Članak 19.(1) Tehničkim propisima se u skladu s načelima europskog usklađivanja tehničkog zakonodavstva razrađuju, odnosno određuju bitni zahtjevi za građevinu, tehnička svojstva koja moraju imati građevni proizvodi i drugi tehnički zahtjevi u vezi s građevinama i njihovim građenjem.(2) Tehničke propise donosi ministar.(3) Tehnički propisi objavljuju se u »Narodnim novinama«. ZAKON O PROSTORNOM UREĐENJU I GRADNJI (Nar.nov. br. 76/07) TEHNIČKI PROPIS ZA ZIDANE KONSTRUKCIJE (Narodne novine 01/07) HRN EN 1997-1 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje HRN EN 1998-1 Eurokod 8: Projektiranje konstrukcija otpornih na potres HRN EN 1996Eurokod 6: Projektiranje zidanih konstrukcija HRN EN 1990 Eurokod 0: Osnove projektiranja HRN EN 1991-1-1 Eurokod 1: Djelovanja nakonstrukcije + ND (nacionalni dodatak) + ND (nacionalni dodatak) + ND (nacionalni dodatak) + ND (nacionalni dodatak)

  4. OSNOVNA DJELOVANJA I MEHANIČKA OTPORNOST KONSTRUKCIJE

  5. Osnovna djelovanja i mehanička otpornost konstrukcije Osnovna djelovanja: Stalno: G (vlastita težina konstrukcije, stalno opterećenje, fiksna oprema,...) Promjenjivo: Q1, Q2,..Qi (korisno opterećenje, vjetar, snijeg,...) Udesno: A (potres, snijeg, udar vozila,...) Dominantno vertikalno (gravitacijsko) djelovanje: G=vlastita težina, stalni teretQ1=promjenjivo djelovanje-vodećeQi=ostala promjenjiva djelovanjaNSd=1.35NG+1.5NQgM=1.7-3.0 (2.2) Horizontalno djelovanje: Dominantno horizontalno djelovanje: S=potres; W=vjetar (Qi)ESd=1.0GEd+Y2iQ1Ed+gI*AEdgM=1.2-2.0 (1.5)

  6. UČINCI VERTIKALNOG DJELOVANJA

  7. Učinci vertikalnog djelovanja - međukatne konstrukcije Uobičajene međukatne konstrukcije:▪ a-b ploče▪ stropni sustavi - polumontažne konstrukcije od gredica i blokova - polumontažne konstrukcije od prednapregnutih gredica i blokova A-b ploče EN 1992:hmin=8 cmGSU-progibi, debljne ploča:slobodno oslonjene ploče: hL/25krajnje ploče kontinuiranog nosača: hL/30unutarnje ploče kontinuiranog nosača: hL/35

  8. Učinci vertikalnog djelovanja - međukatne konstrukcije A-b ploče, nastavak Prikaz glavnih momenti savijanja, M1, M2Mxy=0 Prikaz momenata savijanja u smjeru lokalnih osi Mx, MyMxy?

  9. Učinci vertikalnog djelovanja - međukatne konstrukcije A-b ploče – djelovanja na zidove Reakcije [sila/m] Zidani zid je plošni element sa svim pripadajućim svojstvima.

  10. Učinci vertikalnog djelovanja - međukatne konstrukcije A-b ploče – djelovanja na zidove EN 1996:“6.9 Omeđeno ziđeKod provjere omeđenih elemenata opterećenih savijanjem i/ili uzdužnim opterećenjem treba usvojiti pretpostavke za armirano ziđe. U tlačnim se područjima blok tlačnog naprezanja treba temeljiti samo na čvrstoći ziđa. Tlačnu armaturu također treba zanemariti.”:-/Lokalna kontrola tlačnih naprezanjafSd=NSd/A < fk,d Nearmirano ziđe Ziđe omeđeno vertikalnim serklažima Ziđe omeđeno vertikalnim i horizontalnim serklažima

  11. Učinci vertikalnog djelovanja - međukatne konstrukcije Stropni sustavi: Polumontažne konstrukcije od prednapregnutih gredica i blokova Polumontažne konstrukcije od gredica i blokova h≥22 cm h≥15 cm h≥22 cm Lakobetonski ‘Bijeli strop’ ‘Stropni sustav WIENERBERGER’ (s prednapregnutim gredicama) ‘FERT strop’ poprečno rebro horizontalni serklaž ← rebro za ukrutu Shema polaganja gredica stropnog sustava horizontalni serklaž

  12. Računska nosivost na vertikalno opterećenje (NRd): NRd = fk t Fi,m / gM > NSd parcijalni koeficijent sigurnosti za materijale faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost debljina zida karakteristična tlačna čvrstoća ziđa Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje NSd=gG NG + gQ NQ  1.35 NG + 1.5 NQ NRd > NSd

  13. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Karakteristična tlačna čvrstoća nearmiranog ziđa (fk): fk = K  fba fmb [N/mm2] Tlačna čvrstoća morta [N/mm2] Mort za zidanje: ▪ mort opće namjene: a=0.7; b=0.3 ▪ tankoslojni mort (0.5-3 mm): blok opeka Grupe 1, porobetonski blok (a=0.85; b=0) ▪ tankoslojni mort (0.5-3 mm): blok opeka Grupe 2 (a=0.7; b=0) ▪ lagani mort (od perlita, eksp. gline i sl.): a=0.7; b=0.3 Normalizirana tlačna čvrstoća bloka [N/mm2] Normalizirana tlačna čvrstoća fb = fck,srd Konstanta ovisna o grupi zidnih elemenata (K=0.350.55) Zidni element se svrstava u grupu 1, 2, 3 ili 4 ovisno o udjelu šupljina i debljinama stijenki Vrste zidnih elemenata Opečni Vapnenosilikatni Zidni elementi od porastog betona Betonski (od gustog i laganog agregata) Zidni elementi od prirodnog kamena (i umjetnog)

  14. V q V Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Karakteristična tlačna čvrstoća nearmiranog ziđa (fk) - nastavak Vertikalno naprezanje s [MPa] 10.0 Dijagram naprezanja/deformacija za različite nagibe horizontalnih sljubnica prema horizontalnoj podlozi q=0o 8.0 q=0o tg 22.5o 0.4 q=90o 6.0 q=22.5o q=90o q=22.5o 4.0 q=45o 2.0 q=45o q=67.5o q=67.5o Vertikalna deformacija e [10-4]

  15. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Lokalna naprezanja Lokalno vlačno naprezanje Naprezanja izazvanazbog ‘razlijevanja’ morta(loša konzistencija)

  16. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Računska nosivost na vertikalno opterećenje (NRd): NRd = fk t Fi,m / gM > NSd parcijalni koeficijent sigurnosti za materijale faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost debljina zida karakteristična tlačna čvrstoća ziđa NSd=gG NG + gQ NQ  1.35 NG + 1.5 NQ NRd > NSd

  17. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Računska nosivost na vertikalno opterećenje (NRd): NRd = fk t Fi,m / gM > NSd parcijalni koeficijent sigurnosti za materijale faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost debljina zida karakteristična tlačna čvrstoća ziđa NSd=gG NG + gQ NQ  1.35 NG + 1.5 NQ NRd > NSd

  18. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost (Fi) ovisi o: - proračunskom momentu savijanja na vrhu zida, na dnu zida, u sredini zida - proračunskom vertikalnom opterećenju - ekscentričnosti na vrhu ili podnožju zida uslijed hor. sila - slučajnom ekscentricitetu - puzanju... Fi,m = 1-2ei / tei=Mid / Nid+ehe+einit pri vrhu zida u sredini pri dnu zida

  19. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje EN 1996-3: Pojednostavljeni proračunski postupci Faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost (Fi), nastavak Vanjski zidovi: Unutarnji zidovi:

  20. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost (Fi), nastavak UKRUĆIVANJE ZIDOVIMA IZ DRUGOG SMJERA

  21. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Računska nosivost na vertikalno opterećenje (NRd): NRd = fk t Fi,m / gM > NSd parcijalni koeficijent sigurnosti za materijale faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost debljina zida karakteristična tlačna čvrstoća ziđa NSd=gG NG + gQ NQ  1.35 NG + 1.5 NQ NRd > NSd

  22. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje • Ovisno o kontroli proizvodnje zidni blokovi se razvrstavaju u:I. razred (tamo gdje je proizvođač sporazuman isporučivati zidne elemente određene tlačne čvrstoće a ima program kontrole kvalitete s rezultatima koji pokazuju da srednja tlačna čvrstoća pošiljke uzorkovana i ispitana prema odg. normi ima vjerojatnost podbačaja određene tlačne čvrstoće manju od 5%)II. razred (kad je srednja vrijednost tlačne čvrstoće sukladna s izjavom u skladu s odg. normom ali dodatni zahtjevi za I. razred nisu ispunjeni)- Zidni elementi od prirodnog kamena svrstavaju se u II. razred. Parcijalni koeficijenti sigurnosti za svojstva materijala Stalno i promjenjivo djelovanje [EC6] NAD – HRVATSKA:Razred izvedbe A:Izvođač:ima certifikat ISO 9001, ima potvrđen sustav kontrole kvalitete izvođenja ugrađuje samo materijale koji imaju isprave o sukladnosti mora omogućiti nadzor u ime investitora.Razred izvedbe B:Izvođač:ugrađuje samo materijale koji imaju isprave o sukladnosti mora omogućiti nadzor u ime investitora.Razred izvedbe C:Izvođač:ugrađuje samo materijale koji imaju isprave o sukladnosti Razlika 100%! Izvanredno djelovanje [EC8]

  23. IZJAVA / ISPRAVA O SUKLADNOSTI (s tehničkom specifikacijom) ZAKON O GRAĐEVNIM PROIZVODIMA (NN 86/08)Članak 10.“Građevni proizvod može se staviti na tržište, distribuirati i rabiti samo ako je dokazana njegova uporabljivost te ako je označen i popraćen tehničkim uputama u skladu s ovim Zakonom i propisima donesenim na temelju ovoga Zakona.”Članak 12.“Građevni proizvod je uporabljiv ako su njegova tehnička svojstva sukladna tehničkoj specifikaciji.Uporabljivost građevnog proizvoda dokazuje se, ovisno o njegovoj vrsti i tehničkoj specifikaciji, ispravom o sukladnosti koja se izdaje nakon provedbe, odnosno osiguranja provedbe postupka ocjenjivanja sukladnosti tehničkih svojstava građevnog proizvoda s tehničkom specifikacijom te oznakom sukladnosti, propisanih ovim Zakonom.” Program kontrole i osiguranja kvalitete“....Za zidne blokove je prije ugradnje obvezno je dokazati uporabljivost i tehnička svojstva temeljem proizvođačeve ili dobavljačeve Izjave o sukladnosti....”

  24. l h Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Za efektivnu visinu zida:hef= h*r = 280 cmidebljinu zida: t=30 cm → F  0.75-0.80ilidebljinu zida: t=25 cm → F  0.71-0.77

  25. 30 cm Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje PRIMJER 1/ Tlačna čvrstoća ziđa:▪zidni blok: POROTHERM 30 S P+E ▪grupa blokova: 2, K=0.45▪normalizirana tlačna čvrstoća bloka: fb = 11.5 MPa▪mort opće namjene M5 (ili toplinski mort: POROTHERM TM50)▪karakteristična tlačna čvrstoća: fk = K  fb0.7 fm0.3Tlačna čvrstoća ziđa: fk = 0.45 11.50.7 5.00.3 = 4.0 MPa 2/ Nosivost zida na vertikalno djelovanje:▪karakteristična tlačna čvrstoća: fk = 4.0 MPa▪faktor smanjenja za vitkost i ekscentričnost: F = 0.75▪debljina zida: t=30 cm▪parcijalni koeficijent sigurnosti za materijale: gM = 2.2 (I. ktg. kont. proizvodnje, B ktg. kontrole izvedbe)▪ nosivost zida na vertikalno djelovanje: NRd = F fk t / gMNosivost zida na vertikalno djelovanje: NRd = (0.75 4.0 0.30 / 2.2)  1000 = 409 kN/m Npr. Za gSd+qSd=13 kN/m2 (uključivo vlastita težina zida) i utjecajnu duljinu djelovanja L=6 m, zid ima nosivost za najmanje 5 etaža.

  26. horizontalni serklaž! Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Koncentrirana opterećenja

  27. Luk L1 syy syy*(Luk/(Luk -L1) Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje Zid s otvorom?

  28. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje PRIMJER PRORAČUNA ZIDOVA NA VERTIKALNO DJELOVANJE debljina zidova t=30 cm

  29. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje PRIMJER PRORAČUNA ZIDOVA NA VERTIKALNO DJELOVANJE

  30. Učinci vertikalnog djelovanja - proračun zida na vertikalno djelovanje PRIMJER PRORAČUNA ZIDOVA NA VERTIKALNO DJELOVANJE

  31. UČINCI HORIZONTALNOG DJELOVANJA- POTRES -

  32. Učinci horizontalnog djelovanja - potres Proračunski postupci 1/ Pojednostavljeni modalni proračun (za jednostavne zgrade – dominira 1. mod) Ukupna horizontalna sila: HRN ENV 1998: Fb=Sd(T1)·W EN 1998: Fb=Sd(T1)·m·l l=0.85-1.00 (korigira iznos efektivne mase)

  33. Učinci horizontalnog djelovanja - potres Proračunski postupci - nastavak 2/ Višemodalni proračun (za sve vrste zgrada) 3/ Ostale metode proračuna

  34. Učinci horizontalnog djelovanja - potres Tipovi tla

  35. Učinci horizontalnog djelovanja - potres Računski spektri ubrzanja Referentni (ag=1.0 i q=1.0) proračunski spektri odgovora za horizontalno djelovanje prema EN 1998 (tip 1 - područje visoke seizmičnosti) Referentni (ag=1.0 i q=1.0) proračunski spektri odgovora za horizontalno djelovanje prema HRNENV 1998. Referentni (ag=1.0 i q=1.0) proračunski spektri odgovora za horizontalno djelovanje prema EN 1998 (tip 2 - područje niske seizmičnosti)

  36. Učinci horizontalnog djelovanja - potres USPOREDBA PRAVILNIK1981 / TPBK2005 (priznata pravila) / HRN ENV 1998 / EN 1998 Prikazana je usporedba proračunskih spektara prema: ▪ Pravilniku o tehničkim normativima za izgradnju objekata visokogradnje u seizmičkim područjima (iz 1981. god), ▪ Tehničkom propisu za betonske konstrukcije (iz 2005. god.), ▪ HRN ENV 1998 (ENV 1998) ▪ EN 1998 (EN 1998) za stambenu zgradu od zidanih zidova. Parametri proračuna za pojedini pravilnik i normu su prema slijedećem: VIII. ZONA PRAVILNIK1981 (Ks=0.05=0.5 m/s2) TPBK2005 (Ks=0.05=0.5 m/s2) HRN ENV 1998 (ag=2.0 m/s2) EN 1998 (ag=2.0 m/s2) PRAVILNIK1981 stambena zgrada (Ko=1.0) zidana konstrukcija (Kp=1.6) tlo: I. ktg TPBK2005 (priznata pravila) stambena zgrada (Ko=1.5) zidana konstrukcija (Kp=2.4) tlo: I. ktg HRN ENV 1998 stambena zgrada zidana konstrukcija - omeđeno ziđe faktor ponašanja q=2.0 tlo: A EN 1998 stambena zgrada zidana konstrukcija - omeđeno ziđe faktor ponašanja q=2.0 tlo: A

  37. T1 < 0.5 sec 3.75 3.75/1.60=2.34 1.60 Učinci horizontalnog djelovanja - potres USPOREDBA PRAVILNIK1981 / TPBK2005(priznata pravila)/ HRN ENV 1998 / EN 1998 Prikazana je usporedba proračunskih spektara prema: ▪ Pravilniku o tehničkim normativima za izgradnju objekata visokogradnje u seizmičkim područjima (iz 1981. god), ▪ Tehničkom propisu za betonske konstrukcije (iz 2005. god.), ▪ HRN ENV 1998 (ENV 1998) ▪ EN 1998 (EN 1998) za stambenu zgradu od zidanih zidova. Parametri proračuna za pojedini pravilnik i normu su prema slijedećem: IX. ZONA PRAVILNIK1981 (Ks=0.10=1.0 m/s2) TPBK2005 (Ks=0.10=1.0 m/s2) HRN ENV 1998 (ag=3.0 m/s2) EN 1998 (ag=3.0 m/s2) PRAVILNIK1981 stambena zgrada (Ko=1.0) zidana konstrukcija (Kp=1.6) tlo: I. ktg TPBK2005 (priznata pravila) stambena zgrada (Ko=1.5) zidana konstrukcija (Kp=2.4) tlo: I. ktg HRN ENV 1998 stambena zgrada zidana konstrukcija - omeđeno ziđe faktor ponašanja q=2.0 tlo: A EN 1998 stambena zgrada zidana konstrukcija - omeđeno ziđe faktor ponašanja q=2.0 tlo: A

  38. Učinci horizontalnog djelovanja - potres

  39. DJELOVANJE POTRESA – PRORAČUN OMEĐENIH ZIDOVA

  40. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NEKI OSNOVI ZAHTJEVI ZA OMEĐENO ZIĐE: ▪ Materijali: zidni blok – minimalna tlačna čvrstoća: fb,min= [5.0 MPa] mort – minimalna tlačna čvrstoća: fm,min= [5.0 MPa] ▪Sljubnice - u potpunosti ispunjene! (horizontalne i vertikalne) ▪Faktor ponašanja: q=2.0-3.0 ▪Građevinu ukrutiti u dva ortogonalna pravca. ▪Najmanja debljina zida tmin=24 cm. ▪Vitkost h/t ≤ 15. (h=visina zida, t=debljina zida) ▪Minimalne dimenzije serklaža: 15x15 cm. ▪Vertikalne serklaže postaviti: - na slobodnom rubu zida - s obje strane otvora većeg od 1.5 m2 - na razmaku ne većem od 5 m - na križanju zidova. ▪Horizontalne serklaže izvesti sa međukatnom konstrukcijom i najmanje na svakih 4 m. ▪Serklaže armirati s najmanje As,min=300 mm2 (4f10, vidjeti Tehničke propise)) horizontalni serklaž vertikalni serklaž međukatna konstrukcija max. 5.0 m

  41. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NEKI OSNOVI ZAHTJEVI ZA OMEĐENO ZIĐE:

  42. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova Značaj horizontalnih serklaža za otpornost konstrukcije na potres

  43. bez ispunjenih vertikalnih fuga s ispunjenim vertikalnim fugama mortni džepoviWienerberger bloka Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova Posmična čvrstoća ziđa (fvk): fvk = fvk0 + 0.4sd ili fvk = 0.065 fb tlačno naprezanje tlačna čvrstoća bloka posmična čvrstoća bez predtlačnog djelovanja Nosivost na poprečne sile (VRd): VRd = fvk t  L [kN]

  44. 30 cm Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova Primjer proračuna posmične čvrstoće ziđa:▪zidni blok: POROTHERM 30 S P+E ▪grupa blokova: 2a, K=0.55▪normalizirana tlačna čvrstoća bloka: fb = 11.5 MPa▪mort opće namjene M5 (ili toplinski mort: POROTHERM TM50)▪karakteristična posmična čvrstoća: fvk = 0.065  fbPosmična čvrstoća ziđa: fvk = 0.065 11.5 = 0.75 MPa Pretpostavke proračuna omeđenih zidova (EN 1996-1): ▪ Za djelovanje momenta i/ili uzdužne sile rabe se načela armiranih konstrukcija. ▪ U izračunu MRd može se rabiti pravokutna razdioba naprezanja temeljena samo na čvrstoći ziđa (bez betona i armature vertikalnih serklaža). ▪ U izračunu VRd uzima se u obzir čvrstoća ziđa i betona serklaža (bez armature). ▪ U izračunu nosivosti na bočna djelovanja, uzima se u obzir savojna čvrstoća ziđa i serklaža (sa armaturom).

  45. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova = SAVIJANJE + UZDUŽNA SILA Zadano: MSd , NSd , As → Kontrola tlačnih naprezanja:

  46. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NOSIVOST NA POPREČNE SILE: VRd=VRd1+VRd2

  47. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NOSIVOST NA POPREČNE SILE – DETALJ SPOJA TEMELJ/ZID:   

  48. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NOSIVOST NA BOČNO OPTEREĆENJE Pretpostavke proračuna omeđenih zidova (EN 1996-1): .... ▪ U izračunu nosivosti na bočna djelovanja, uzima se u obzir savojna čvrstoća ziđa i serklaža (sa armaturom). Slom ziđa paralelnosa sljubnicama Slom ziđa okomitona sljubnice

  49. Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NOSIVOST NA BOČNO OPTEREĆENJE MEHANIZMI SLOMA IZVAN RAVNINE ZIDA D’Ayala&Speranza 2003.

  50. MEHANIZMI SLOMA IZVAN RAVNINE ZIDA SEKUNDARNE (NENOSIVE) KONSTRUKCIJE Djelovanje potresa – proračun omeđenih zidova NOSIVOST NA BOČNO OPTEREĆENJE

More Related