2.05-231: osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije ... · 2.05-231: osnove proračuna i...

2.05-231: Osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije

Proračun potresnog opterećenja na zgradu

Doc.dr.sc. Ivan Kraus, mag.ing.aedif.

Za poslovnu okvirnu armiranobetonsku zgradu prikazanu skicom izračunati

ukupnu potresnu silu. Zgrada se planira graditi u centru Osijeka, a biti će

smještena na 130 m.n.m. i temeljna na tlu s vs,30 = 420 m/s. Zahtjevan je srednji

razred duktilnosti, a katovi su nezavisno okupirani. Poznata je težina slojeva

poda gfk = 6,5 kN/m2 te težina slojeva krova grk = 8 kN/m2. Zgrada će sadržavati

pomične pregrade s vlastitom težinom manjom od 2 kN/m. Krov je neprohodan.

12. zadatak – potresno djelovanje

Sveučilište u Osijeku

Građevinski fakultet Osijek



Izračun efektivne mase zgrade

a) od stalnog opterećenja:

a.1) masa od vlastite težine konstrukcijskih elemenata

mpl = 3∙4,85∙5,70∙0,16∙2,5 = 33,17 t

mst = 8∙0,35∙0,30∙3,95∙2,5 = 8,30 t

mgr,x = 5∙0,35∙0,45∙5,70∙2,5 = 11,22 t

mgr,y = 5∙0,30∙0,45∙4,85∙2,5 = 8,18 t

mv.t,kat = 33,17 + 8,30 + 11,22 + 8,18 = 60,87 t






a) od stalnog opterećenja

a.2) slojevi poda

gsp = 6,50 kN/m2

msp = 100,19∙0,663 = 66,43 t

a.3) slojevi ravnog krova

gsrk = 8,00 kN/m2

msrk = 101,03∙0,815 = 82,34 t





b) od promjenjivog opterećenja






b.1) uporabno opterećenje

b.2) opterećenje neprohodnog ravnog krova

b.3) pregradni zidovi

qpz = 0,80 kN/m2

mpz = 100,19∙0,082 = 8,23 t

qB,k = 3,00 kN/m2

mqBk = 100,19∙0,306 = 30,66 t

qH,k = 0,75 kN/m2

mqHk = 101,03∙0,076 = 7,68 t

c) odabir i proračun koeficijenata kombinacije


ψ2,krov,q = 0

φkrov,q = 1,0

ψE,krov,q = 0∙1,0 = 0





ψ2,kat = 0,3

φkat = 0,5

ψE,kat = 0,3∙0,5 = 0,15

c.2) za promj. opterećenje na ravnom neprohodnom krovu

c.1) za uporabno opterećenje na karakterističnom katu

c.3) za snijeg ili vjetar na krovu

ψ2,krov,s/w = 0

φkrov,s/w = 1,0

ψE,krov,s/w = 0∙1,0 = 0

c) odabir i proračun koeficijenata kombinacije






d) mase pojedinog kata i ukupna masa konstrukcije


d.1) ukupna masa karakterističnog kata

d.2) ukupna masa krova

meff,kat = mv.t.,kat + msp + ψE,kat · mpz + ψE,kat · mqBk

meff,kat = 60,87 + 66,43 + 0,15· 8,23 + 0,15·30,66 = 133,13 t

meff,krov = mv.t.,krov + msrk + ψE,krov,q · mqHk

meff,krov = 60,87 + 82,34 + 0 · 7,68 = 143,21 t

d.3) ukupna masa zgrade

meff,uk = 2·meff,kat + meff,krov

meff,uk = 2·133,13 + 143,21 = 409,47 t





Proračun osnovnog perioda osciliranja

Proračun približnog osnovnog perioda osciliranja zgrade prema empirijskim

izrazima:

(Čaušević, 2010)

Ct ima sljedeće vrijednosti: 1) 0,085 za čelične prostorne okvirne

konstrukcije bez dijagonala; 2) 0,075 za prostorne betonske okvirne

konstrukcije i čelične konstrukcije s ekscentričnim dijagonalama; 3) 0,050

za ostale okvirne konstrukcije.





T1 = 0,075 · 11,853/4 = 0,48 s

T1 = Ct · H3/4

Karta potresnih područja Republike Hrvatske





agR = 0,12g

seizkarta.gfz.hr

http://www.seizkarta.gfz.hr/

Proračunsko ubrzanje tla





ag = γI · agR

(Čaušević, 2010)

ag = 1 · 0,12g = 0,12g

NAPOMENA: g = 9,81 m/s2

Određivanje potresnog opterećenja

Razred temeljnog tla: B

S TB (s) TC (s) TD (s)

1,2 0,15 0,5 2,00

0.2

0.4

0.6

0.8

0 1 2 3 4

Se(T

)

T (s)

Elastični spektar odziva





Projektno ubrzanje tla: ag = 0,12g

Osnovni period konstrukcije: T1 = 0,48 s

Faktor ponašanja: q = 3,90

TB TCTD

T1

Proračun spektralnog ubrzanja





:s 0,50s 15,0 1 CB TTT

ggq

SaTS gda 092,09,3

5,22,112,0

5,21,

Proračun ukupne potresne

poprečne sile u podnožju zgrade

gdje je:

λ korekcijski faktor jednak 0,85 ako vrijedi T1 ≤ 2TC, u suprotnom λ ima vrijednost 1.





(Čaušević, 2010)

Slijedi da je:

T1 = 0,48 s

TC = 0,50 s

2TC = 1 s

λ = 0,85

1,b TSmF daeff

Proračun ukupne potresne

poprečne sile u podnožju zgrade





1,b TSmF daeff

meff = 409,47 t

λ = 0,85

Fb = 0,85 ∙ 0,092 ∙ 9,81 ∙ 409,47 = 314,12 kN

Sa,d(T1) = 0,092g

CEN (Comite Europeen de Normalisation), 2002. Eurocode 1: Actions on structures – Part

1-1: General actions – Densities, self-weight, imposed loads for buildings (EN 1991-1-1).

Brussels

CEN (Comité Européen de Normalisation), 2002. Eurocode – Basis of structural design. EN

1990. Brussels, Belgium

CEN (Comité Européen de Normalisation), 2004. Eurocode 8: Design of structures for

earthquake resistance, Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. EN

1998-1. Brussels, Belgium

Čaušević, M., 2010. Dinamika konstrukcija: potresno inženjerstvo, aerodinamika,

konstrukcijske norme. Golden marketing – Tehnička knjiga, Zagreb

Radić J. i suradnici, 2006. Betonske konstrukcije – priručnik. Hrvatska sveučilišna naklada,

Sveučilište u Zagrebu – Građevinski fakultet, Secon HDGK, Andris, Zagreb





Popis korištene literature

Pitanja?

Doc.dr.sc. Ivan Kraus

II.37

[email protected]

mailto:[email protected]

2.05-231: osnove proračuna i djelovanja na konstrukcije ... · 2.05-231: osnove proračuna i...

Documents