1-Zgrade

8/2/2019 1-Zgrade

1/35

PROJEKTIRANJE ZGRADA U POTRESNIMPROJEKTIRANJE ZGRADA U POTRESNIM

PODRUPODRUJIMA S PRIMJERIMAJIMA S PRIMJERIMA

Prof.Prof. drdr.. scsc. Ante Mihanovi. Ante Mihanovi

i suradnicii suradnici

drdr.. scsc. Boris Trogrli. Boris TrogrliMarijaMarija BariBariii (ex(ex CrnjacCrnjac) d) dipl. inipl. ing.g. gragra..

Marija Smodlaka dipl. ing.Marija Smodlaka dipl. ing. gragra..

AnteAnte KaraKaraii dipldipl. i. ing. gng. grara..

HrvojeHrvoje SmoljanoviSmoljanovi dipldipl.ing.gr.ing.graa..

IvanIvan BaliBali dipldipl. i. ing. gng. grara--

StruStruno usavrno usavravanjeavanje

-- GraevinskoGraevinsko--arhitektonski fakultetarhitektonski fakultet

Split 13Split 13--14.05.2009.14.05.2009.

8/2/2019 1-Zgrade

2/35

8/2/2019 1-Zgrade

3/35

Utemeljeno na slijedeUtemeljeno na slijedeim:im:

Zakonima propisima i normamaZakonima propisima i normama

Zakon o prostornom ureenju i gradnjiZakon o prostornom ureenju i gradnji

TehniTehniki propis za betonske konstrukcijeki propis za betonske konstrukcije

TehniTehniki propis za zidane konstrukcijeki propis za zidane konstrukcije

TehniTehniki propis za metalne konstrukcijeki propis za metalne konstrukcije

TehniTehniki propis za spregnute konstrukcijeki propis za spregnute konstrukcije

EN EUROCODE 2EN EUROCODE 2



EN EUROCODE 6EN EUROCODE 6 EN EUROCODE 7EN EUROCODE 7


Svi u postupku usvajanjaSvi u postupku usvajanja

SeizmoloSeizmoloka karta iz 1980.ka karta iz 1980.

8/2/2019 1-Zgrade

4/35

TehniTehniki propis za betonske konstrukcijeki propis za betonske konstrukcije

Neposredno pred izmjenomNeposredno pred izmjenom

Bitne karakteristike:Bitne karakteristike:

Rekonstrukcije nadogradnje i dogradnje , do 10% izmjenaRekonstrukcije nadogradnje i dogradnje , do 10% izmjena

potresna otpornost se ne dokazujepotresna otpornost se ne dokazuje

SeizmoloSeizmoloka karta iz NADa ENV EC8 (stara) uz korekcijuka karta iz NADa ENV EC8 (stara) uz korekciju

usvojenih potresnih ubrzanja koeficijentom 0.62.usvojenih potresnih ubrzanja koeficijentom 0.62.Primjena EN EC8 trenutkom ulaskaPrimjena EN EC8 trenutkom ulaska Republike Hrvatske uRepublike Hrvatske u

Europsku Uniju.Europsku Uniju.

Do tada se primjenjuje ENV EC8Do tada se primjenjuje ENV EC8

OOekuje se nova seizmoloekuje se nova seizmoloka kartaka karta

8/2/2019 1-Zgrade

5/35

TehniTehniki propis za zidane konstrukcijeki propis za zidane konstrukcije

Neposredno pred izmjenomNeposredno pred izmjenom




SeizmoloSeizmoloka karta iz NADa ENV EC8 (stara) .ka karta iz NADa ENV EC8 (stara) .

Primjena EN EC8 trenutkom ulaskaPrimjena EN EC8 trenutkom ulaska Republike Hrvatske uRepublike Hrvatske uEuropsku Uniju.Europsku Uniju.

Do tada se primjenjuje ENV EC8Do tada se primjenjuje ENV EC8

OO

ekuje se nova seizmoloekuje se nova seizmoloka kartaka karta

8/2/2019 1-Zgrade

6/35

TehniTehniki propis za metalne konstrukcijeki propis za metalne konstrukcije




Primjena ENV EC8 i EN EC8 kada se donesu sviPrimjena ENV EC8 i EN EC8 kada se donesu svi NADoviNADovi..

DO TADA VRIJEDE STARI PROPISI (RDO TADA VRIJEDE STARI PROPISI (RHH--YU) iYU) i za potres takoerza potres takoer..

Primjena EN EC8 trenutkom ulaskaPrimjena EN EC8 trenutkom ulaska Republike Hrvatske uRepublike Hrvatske uEuropsku Uniju.Europsku Uniju.


8/2/2019 1-Zgrade

7/35

TehniTehniki propis za spregnute konstrukcijeki propis za spregnute konstrukcije

Neposredno pred donoNeposredno pred donoenjemenjem




Primjena ENV EC8 paralelno sa starim propisima (RHPrimjena ENV EC8 paralelno sa starim propisima (RH--YU).YU).

SLOBODAN IZBOR PRJEKTANTA ILI/ILI.SLOBODAN IZBOR PRJEKTANTA ILI/ILI.Kada se primjenjuje ENV EC8 vrijede potresna ubrzanja izKada se primjenjuje ENV EC8 vrijede potresna ubrzanja iz

odgovarajuodgovarajueg NADaeg NADa

Primjena EN EC8 trenutkom ulaskaPrimjena EN EC8 trenutkom ulaska Republike Hrvatske uRepublike Hrvatske u

Europsku Uniju.Europsku Uniju.


8/2/2019 1-Zgrade

8/35

8/2/2019 1-Zgrade

9/35

ENV EC8ENV EC8Tablica NAD.1 OdnosTablica NAD.1 Odnos intezitetainteziteta potresa ipotresa i

proraproraunskog ubrzanja tla agunskog ubrzanja tla ag

Intenzitet potresa Proraunsko ubrzanjeag Proracunsko ubrzanjeag

u stupnjevima izraeno kao dio gravitacijskog izraeno u m/s2

Ijestvice MKS-64 ubrzanja g

6 0,05 0,5

7 0,10 1,0

8 0,20 2,0

90,30 3,0

NAPOMENA Gravitacijsko ubrzanje uzima se zaokrueno na g - 10 m/s2

8/2/2019 1-Zgrade

10/35

OPOPA PRAVILA POTRESNE OTPORNOSTI ZGRADAA PRAVILA POTRESNE OTPORNOSTI ZGRADA

Prema EN EUROCODE 8Prema EN EUROCODE 8 -- 2004 Dio 1.2004 Dio 1.

Bitno:Bitno:

Pet tipova tla A,B,C,D E. Prema brzini posmiPet tipova tla A,B,C,D E. Prema brzini posminih valova u tlu.nih valova u tlu.

ElastiElastini spektarni spektar dva tipadva tipa

Spektar 1. za lokacije s magnitudom veSpektar 1. za lokacije s magnitudom veom od 5.5. premaom od 5.5. prema

RichteruRichteru. (Odgovara biv. (Odgovara bivoj zoni 9 i vioj zoni 9 i vie)e)

Spektar 2. za lokacije s magnitudom do 5.5 premaSpektar 2. za lokacije s magnitudom do 5.5 prema RichteruRichteru..(Odgovara biv(Odgovara bivoj zoni 6,7 i 8)oj zoni 6,7 i 8)

Projektni spektarProjektni spektar na temelju elastina temelju elastinog spektra i svojstavanog spektra i svojstava

graevine i tlagraevine i tla..

Potresno opterePotresno optereenjeenjejednostavno ijednostavno i slosloeno (dominira)eno (dominira)

ViVie vektorski (modalni) prorae vektorski (modalni) proraunun--problemi nedovoljne koliproblemi nedovoljne koliineine

ekvivalentnih masa.ekvivalentnih masa.

Nelinearni proraNelinearni proraunun metoda naguravanja (metoda naguravanja (PushPush--overover).).GraniGranino stanje deformacija (no stanje deformacija (ograniogranienjeenje tetetete))

8/2/2019 1-Zgrade

11/35

8/2/2019 1-Zgrade

12/35

M> 5.5

Elastini spektartip 1.

8/2/2019 1-Zgrade

13/35

--- Split, tlo B, Se/ag=0.68

q=2.0, Sd/ag=0.34

M< 5.5

Elstini spektarTip 2.

POTRESNO DJELOVANJE

8/2/2019 1-Zgrade

14/35

POTRESNO DJELOVANJE

Elastini spektri - horizontalno ubrzanje

Elastini spektar horizontalnog pomaka

Elastini spektri vertikalno ubrzanje

8/2/2019 1-Zgrade

15/35

Elastini spektri - vertikalno ubrzanje

Nacionalni parametri - preporuka

Projektni pomaci tla

8/2/2019 1-Zgrade

16/35

Projektni pomaci tla

Projektno ubrzanje (za elastinu analizu)

8/2/2019 1-Zgrade

17/35

PROJEKTIRANJE ZGRADA

Tablica 4.1 - Posljedice konstrukcijske pravilnosti na proraun

rav nos opu ena po e nos avn en a a or

Tlocrt Po visini Model Proraun ponaanja

da da ravninski pojednostavnjen * propisanda ne ravninski viemodalan smanjen

ne da prostorni** pojednostavnjen * propisan

ne ne prostorni viemodalan smanjen

* Ako je zadovoljen uvjet iz toke 4.3.3.2.1 (2) a.Zgrada visine do 10 m.

** Mogu se primijeniti jednostavniji modeli i metode prorauna opisani 4.3.3.1(8)

i 4.3.3.1(8)

8/2/2019 1-Zgrade

18/35

8/2/2019 1-Zgrade

19/35

Tlocrtni kriteriji pravilnosti tekstualno.

Faktor vanosti zgrada

(I=0.8)

(I=1.2)

(I=1.4)

(I=1.0)

8/2/2019 1-Zgrade

20/35

METODE PRORAUNA

Metode bonih sila

Poprena sila baze

Iz dva nezavisna okomita smjera ako je visina < 10 m

m=ukupna masa

=0.85 T1 < 2Tc i vie od 2 kataOstalo =1.0

8/2/2019 1-Zgrade

21/35

4.3.3.2.3 Raspodjela horizontalnih potresnih sila

(1)P Osnovni oblici vibracija obaju ravninskih

modela zgrade mogu se raunati primjenom metodadinamike konstrukcija ili se mogu dobiti priblino iz

horizontalnih pomaka koji se linearno poveavaju po

visini zgrade.

(2)P Unutarnje sile prouzroene potresom

odreuju se optereenjem dvaju ravninskih modelahorizontalnim silama Fina svim katovima.

(3)P Sile se odreduju uz pretpostavku da je

ukupna masa graevine zamijenjena masom za

osnovni oblik vibracija, dakle:

Fi= Fb (si mi)/ (sj mj) (4.10)

gdje je:

Fi horizontalna sila koja djeluje na katu "i"

Fb ukupna poprecna sila prema formuli (3.3)

si , sj pomaci masa mi, mju osnovnome obliku

vibracija

mi , mj masa mi, mjproraunane prema toki

3.2.4.2.

(4)P Kad se osnovni oblik vibracija prikazujepriblino s pomou horizontalnih pomaka koji se

linearno poveavaju po visini, horizontalne sile Fj

dane su jednadbom:

Fi= Fb (zj mi)/ (zj mj) (4.11)

gdje je:

zj , zj visina masa mj, mj iznad razine

potresnoga djelovanja (temelj).

(5)P Horizontalne sile Fjodreene na gornji nain

raspodjeljuju se na nosive sustave koji prenose

horizontalne sile uz pretpostavku krutih stropova.

8/2/2019 1-Zgrade

22/35

4.3.3.2.4 Torzijski uinci

= 1 + 0,6x/ Le (4.12)

gdje je:

x razmak izmedu promatranog elementa i sredita zgrade mjereno okomito na smjer

promatranoga potresnog djelovanja

Le razmak izmeu dva krajnja nosiva elementa mjereno kao gore.

(1)P Ta se vrsta prorauna primjenjuje za zgradeSpektralna analiza

8/2/2019 1-Zgrade

23/35

(1)P Ta se vrsta prorauna primjenjuje za zgrade

koje ne zadovoljavaju uvjete za primjenu

pojednostavnjenoga prorauna.

(2)P U obzir se uzima odziv svih oblika vibracija

koji znatno doprinose ukupnomu odzivu.

(3) Stavak (2) moe se zadovoljiti ako se

pokae

- da je zbroj svih (efektivnih modalnih) masa

za oblike vibracija koji se razmatraju jednak

najmanje 90 % ukupne mase zgrade

- da su u obzir uzeti svi oblici vibracija s

(efektivnim modalnim) masama veim od 5 %

ukupne mase.

(4) Kad se upotrebljava prostorni model, gornji

uvjeti moraju se provjeriti za svaki mjerodavni smjer.

(5) Ako se stavak (6) ne moe zadovoljiti (npr.

Za zgrade sa znatnim doprinosom torzijskih oblika

vibracija), najmanji broj oblika vibracija k koji se

razmatra u prostornome proraunu mora zadovoljiti

uvjete:

k3 (n)0.5 (4.13)

i

Tk 0,20 s (4.14)

gdje je:

k broj promatranih oblika vibracija

n broj katova (etaa) nad tlomTk period vibracija k-tog oblika vibracija.

p

Vie vlastitih vektora

8/2/2019 1-Zgrade

24/35

Kombinacije modalnih odziva(1)P Odzivi konstrukcije u dva oblika vibracija i i j

(ukljuujui oba poprena i torzijski oblik) mogu se

smatrati medusobno neovisnim ako njihovi periodi Ti

i Tjzadovoljavaju uvjet:

Tj 0,9 Ti (4.15)

(2) Kad se svi mjerodavni odzivi (vidi toku

3.3.3.1 (5) do (8 mogu smatrati meusobno

neovisnim, uzima se da je najvea vrijednost EEunutarnjih sila jednaka

EE = (E2Ei )

0.5 (4.16)

gdje su:

EE promatrane unutarnjesile (sile, pomaci itd)

EEi vrijednost unutarnjih sila u obliku vibracija "i".

Ako stavak (1)P nije zadovoljen, treba usvojiti tonije

postupke za proraun najvee vrijednosti unutarnjih

sila(npr. "potpunu kvadratnu kombinaciju") A).

Potpuna kvadratna kombinacija

EE = (ij EEiijEEj)0.5gdje je:

ij=(82(1+) 3/2) / ((1- 2)+42 (1+)2) - viskozno priguenje= Ti / TjAko je: =0.05, Ti ~ Tj ij= 1.0

8/2/2019 1-Zgrade

25/35

Nepostizanje potrebne ukupne sudjelujuNepostizanje potrebne ukupne sudjelujue masee mase

Kod zgrada sa znatnim utjecajem oscilacija uvrtanjemKod zgrada sa znatnim utjecajem oscilacija uvrtanjem esto se ne moesto se ne moee

postipostii ukupna sudjelujui ukupna sudjelujua masa iznosa 90% ukupne mase.a masa iznosa 90% ukupne mase.

Broj vlastitih vektora (Broj vlastitih vektora (modovamodova) tada se definira posebnim pravilom) tada se definira posebnim pravilom

vezanim za broj katova.vezanim za broj katova.

UnatoUnato primjeni posebnog pravila potrebno je vektore koji dajuprimjeni posebnog pravila potrebno je vektore koji daju

nedostatnu kolinedostatnu koliinu sudjelujuinu sudjelujue mase modificirati tako da ih se linearnoe mase modificirati tako da ih se linearno

uveuvea da im tako dobiveni zbroj sudjelujua da im tako dobiveni zbroj sudjelujuih masa bude 90% ukupneih masa bude 90% ukupne

mase.mase. (Pravilo iz prijedloga novog TPBK)(Pravilo iz prijedloga novog TPBK)

D k d f bil tiD k d f bil ti

8/2/2019 1-Zgrade

26/35

Dokaz deformabilnostiDokaz deformabilnosti

GraniGranino stanje uporabljivostino stanje uporabljivosti

Kriterij koji suKriterij koji sutinski utjetinski utjee na stupanj oe na stupanj oteteenja za vrijeme potresa teenja za vrijeme potresa tepostavlja granicu racionalnosti gradnje.postavlja granicu racionalnosti gradnje.

OgraniOgranienje relativnog pomaka kataenje relativnog pomaka kata

1.1. Za konstrukcije koje imaju krte ne nosive dijelove ( i opremu)Za konstrukcije koje imaju krte ne nosive dijelove ( i opremu)

prikljuprikljuenu na nosivu konstrukcijuenu na nosivu konstrukciju

ddrr < 0.005h/< 0.005h/ (ddrr < 1% )< 1% )hh--visina kata,visina kata, koeficijent iz NADa, preporuka 0.4 (klasa 3 i 4)koeficijent iz NADa, preporuka 0.4 (klasa 3 i 4)0.50.5(klasa 1 i 2)(klasa 1 i 2)

2. Za konstrukcije koje imaju duktilne ne nosive dijelove (i opr2. Za konstrukcije koje imaju duktilne ne nosive dijelove (i opremu)emu)

ddrr < 0.0075h/< 0.0075h/ (ddrr < 1.5 % )< 1.5 % )3. Za konstrukcije koje nemaju ne nosive dijelove ili su izolira3. Za konstrukcije koje nemaju ne nosive dijelove ili su izolirani odni od

nosivihnosivih

ddrr < 0.010h/< 0.010h/ (ddrr < 2 % )< 2 % )(NAD ITALIJA(NAD ITALIJA =1.0)=1.0)

StatiStatiki nelinearni proraki nelinearni proraunun

8/2/2019 1-Zgrade

27/35

StatiStatiki nelinearni proraki nelinearni proraunun

Metoda naguravanja (Metoda naguravanja (pushpush overoveranalysesanalyses))

ZASEBNA CJELINAZASEBNA CJELINA

BETONSKE ZGRADE ( A/B klj )

8/2/2019 1-Zgrade

28/35

BETONSKE ZGRADE ( A/B ukljuBETONSKE ZGRADE ( A/B ukljuene)ene)

NAZIVLJE NOSIVIH DIJELOVA:NAZIVLJE NOSIVIH DIJELOVA:

KritiKritino podruno podrujejezona u kojoj se ozona u kojoj se oekuje plastifikacijaekuje plastifikacija

GredaGredanosivi dio u kojem je tlanosivi dio u kojem je tlana nosivost iskorina nosivost iskoritena manje od 10%tena manje od 10%

StupStupnosivi dio u kojem je tlanosivi dio u kojem je tlana nosivost iskorina nosivost iskoritena vitena vie od 10%e od 10%

ZidZidnosivi dionosivi dio ije jeije je duljinaduljina vevea ili jednakaa ili jednaka etiri debljineetiri debljine

DuktilniDuktilni zidzidnosivi zid kojem je omogunosivi zid kojem je omoguena plastifikacija u donjemena plastifikacija u donjem

dijelu. (kritidijelu. (kritino podruno podruje)je)

Veliki nisko armirani zidVeliki nisko armirani zidzid najmanje duljine 4.0 m ili 2/3 visinezid najmanje duljine 4.0 m ili 2/3 visine

(uzima se manja vrijednost).(uzima se manja vrijednost).

Povezani zidoviPovezani zidovi -- dva ili vidva ili vie zidova meusobno povezani duktilnime zidova meusobno povezani duktilnim

preprekama.kama.

B t k dB t k d

8/2/2019 1-Zgrade

29/35

Betonske zgradeBetonske zgrade

NAZIVLJE NOSIVIH SUSTAVA :NAZIVLJE NOSIVIH SUSTAVA :

Zidni sustavZidni sustav ( V( V 100%, H > 65%)100%, H > 65%)Okvirni sustav ( VOkvirni sustav ( V 100%, H > 65%)100%, H > 65%)Dvojni sustav zidoviDvojni sustav zidovi--okviriokviri

Okvirni ekvivalentni sustav ( H > 50%)Okvirni ekvivalentni sustav ( H > 50%)

Zidni ekvivalentni sustavZidni ekvivalentni sustav ( H > 50%)( H > 50%)

Sustav deformabilan na uvrtanjeSustav deformabilan na uvrtanje

Sustav obrnutog viskaSustav obrnutog viska

B t k dB t k d

8/2/2019 1-Zgrade

30/35

Betonske zgradeBetonske zgrade

NOSIVI SUSTAVI U PRORANOSIVI SUSTAVI U PRORAUNU PREMA EN EC8UNU PREMA EN EC8

Okvirni sustavOkvirni sustav

Dvojni sustav (okvirni ili zidni ekvivalentni)Dvojni sustav (okvirni ili zidni ekvivalentni)

Sustav duktilnih zidovaSustav duktilnih zidova

Sustav velikih nisko armiranih zidovaSustav velikih nisko armiranih zidova

Sustav obrnutog njihalaSustav obrnutog njihala

Uvrtanju deformabilanUvrtanju deformabilan

8/2/2019 1-Zgrade

31/35

5.2.2.2 Faktori ponaanja a/b zgrada

Osnovni faktor ponaanja q0 za sustave pravilne po visini

VRSTA KONSTRUKCIJE DCM DCH

Okviri, dvostruki sustavi, povezani sustavi 3.0u/1 4.5u/1Nezavisni zidni sustavi 3.0 4.0u/1Sustavi ovisni o uvrtanju 2.0 3.0Obrnuto njihalo, konzolni sustavi 1.5 2.0

1-razina hor. ubrzanja pri pojavi prvog plastifikacijskog zglobau- razina hor. ubrzanja pri pojavi mehanizma.a)- za okvirne i okvirima ekvivalentni dvojni sustavijedan kat u/1=1.1vie katova, jedno polje u/1=1.2

vie katova vie polja u/1=1.3

8/2/2019 1-Zgrade

32/35

b)- Zidovi i zidovima ekvivalentni dvojni sustaviSamo dva nezavisna zida u jednom smjeru u/1=1.0Ostali nezavisni zidni sustavi u/1=1.1Zidovima ekvivalentni dvojni sustavi, ili povezani zidni sustavi u/1=1.3

(6)- Za tlocrtno nepravilne sustave u/1=1.(7) Vrijednost u/1 se moe odrediti statiki nelinearnom analizom(8) Maksimalan vrijednost u/1 = 1.50(9) U sluaju specijalne kontrole kvalitete vrijednost q0 se moe poveati za do 20%.

Faktor prevladavajueg sloma kw iznosi.

kw=1.0 za okvire i njima ekvivalentne sustave

kw=(1+0)/3 uz uvjet 0.5 kw 1.0gdje je 0= hwi/ lwi(13) Sustavi velikih nisko armiranih zidova moraju se tretirati kao DCM.

8/2/2019 1-Zgrade

33/35

5.2.3. Kriteriji dimenzioniranja

5.2.3.3 Projektni kapacitet

Osiguranje od krtog loma

Dominacija krutosti stupova nad gredama u vorovimaOgranienje normaliziranog srednjeg tlanog naprezanjaza dvokatne okvire na

d=0,305.2.3.3 Uvjeti lokalne duktilnosti

Trai se visoki kapacitet plastine rotacije nosivih elemenata

Osiguranje lokalnog gubitka stabilnosti tlanih ipkiDefinira se faktor duktilne zakrivljenosti

> 1.5

8/2/2019 1-Zgrade

34/35

KAKO PROJEKTIRATI BETONSKE ZGRADEKAKO PROJEKTIRATI BETONSKE ZGRADE

OTPORNE NA POTRES,OTPORNE NA POTRES, (Na(Na prijedlog)prijedlog)

Konstrukcije s velikim nisko armiranim zidovimaKonstrukcije s velikim nisko armiranim zidovima (100/100)(100/100)

Konstrukcije s dominacijom velikih nisko armiranih zidovaKonstrukcije s dominacijom velikih nisko armiranih zidova

u kombinaciji s ostalim sustavima (i okvirima) (95/100)u kombinaciji s ostalim sustavima (i okvirima) (95/100)

Konstrukcije s udvojenim duktilnim zidovimaKonstrukcije s udvojenim duktilnim zidovima (85/100)(85/100)

Konstrukcije s duktilnim zidovimaKonstrukcije s duktilnim zidovima (75/100)(75/100)

Ostale sustave izbjegavatiOstale sustave izbjegavati -- ( razlozi velike deformabilnosti)( razlozi velike deformabilnosti)

K t k ij liki i k i i id i

8/2/2019 1-Zgrade

35/35

Konstrukcije s velikim nisko armiranim zidovimaKonstrukcije s velikim nisko armiranim zidovima

Faktor ponaFaktor ponaanjaanja qoqo..

Kod trokatnice ili viKod trokatnice ili vie zgrade lako je postie zgrade lako je postiii hwhw//lwlw>2.0>2.0 qoqo=3=3

Sustav prihvatljiv zbog povoljne deformabilnostiSustav prihvatljiv zbog povoljne deformabilnosti

Documents

1-Zgrade