Vpliv modeliranja razpokanih prerezov pri potresnoodpornem projektiranju AB stavbe

diplomska naloga

Andraž Starc (Avtor), Matjaž Dolšek (Mentor), Janko Logar (Član komisije za zagovor), Anže Babič (Komentor)

Povzetek

Med močnim potresom s pridom izkoriščamo sposobnost plastičnega obnašanja duktilne armiranobetonske konstrukcije, ki jo projektiramo z uporabo metode načrtovanja nosilnosti, pri čemer projektne potresne sile določimo z upoštevanjem razpokanja armiranobetonskih konstrukcij. Način določitve togosti razpokanih prerezov se v predpisih razlikuje. Vpliv različnega modeliranja razpokanih prerezov smo v diplomski nalogi preučevali na primeru 6-etažne armiranobetonske okvirne konstrukcije. Definirali smo 9 računskih modelov. Razlike v modelih se nanašajo na modeliranje togosti razpokanih prerezov ali sodelujoče širine pasnice gred v skladu z različnimi standardi in smernicami za potresnoodporno projektiranje stavb. V dveh modelih smo upoštevali, da se efektivni vztrajnostni moment spreminja vzdolž konstrukcijskih elementov, zato smo po elementih upoštevali spremenljivo redukcijo togosti, ki je bila vezana na moment na meji tečenja armature, oziroma je bila izračunana na osnovi predvidene deformacijske linije prereza pri projektni potresni obremenitvi. Takšen pristop k modeliranju zahteva iteracije. Pri primerjavi razultatov analiz ugotovimo, da dobimo za modele, ki upoštevajo na poenostavljen način enotno redukcijo togosti po celotni konstrukciji, precej podobne rezultate. Za model v katerem izračunamo vztrajnostni moment razpokanega prereza na težišče nerazpokanega prereza, dobimo precej neuporabne rezultate, saj se redukcije togosti za zelo različno razpokane prereza veliko ne razlikujejo. V primeru izračuna efektivnega vztrajnostnega momenta na težišče razpokanega prereza, pa dobimo nižje efektivne togosti, ki se po konstrukciji spreminjajo. Tako dobimo podajnejši model, ki nam v primerjavi z modelom po EC8 daje manjše količine potrebne armature, saj je celotna potresna sila za 29 % nižja, izračunani pomiki konstrukcije pa so večji, saj je maksimalni zamik etaže za 24 % višji (celotni pomik na vrhu pa za 43 %). Ker je za dimenzioniranje okvirov običajno merodajna kontrola pomikov (MSU), daje ta model rezultate na varni strani, vendar so po drugi strani projektne potresne sile manjše. Kateri postopek je bolj primeren za projektiranje bi lahko ovrednotili le z oceno verjetnosti porušitve objekta, kar pa presega okvire te diplomske naloge.

Ključne besede

gradbeništvo;diplomska dela;potresnoodporno projektiranje;armiranobetonski okvir;modalna analiza;togost razpokanih prerezov;sodelujoča širina pasnic;SAP2000;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2015
Tipologija:	2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:	UL FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Založnik:	[A. Starc]
UDK:	624.042.7(043.2)
COBISS:	7255393
Št. ogledov:	1971
Št. prenosov:	476
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Influence of modeling of cracked sections on earthquake-resistant design of RC building
Sekundarni povzetek:	In the case of strong earthquakes, the ability of inelastic response of ductile reinforced concrete buildings is of great importance in order to assure adequate collapse risk of structures, which are designed with consideration of the capacity design principles and the design force, which is obtained by taking into account post-cracking stiffness of structural elements. However, there is no uniform criteria for consideration of effective stiffness of structural elements. In this graduation thesis, several approaches for determination of effective shear and flexural stiffness are presented and demonstrated by means of an example of a six-storey reinforced concrete building. Nine different models of the structure were evaluated considering various seismic design codes, two of which reflected the fact that flexural cracking varies along the element length. In the later cases, the effective stiffness of the elements corresponded either to the initation of yielding of the reinforcement or to the estimated seismic response of the structure. Therefore, an iterative procedure was required. It is shown, that the results using uniform stiffness reduction throughout entire structure have small variation and that the results for model, where effective inertia is calculated relative to centroid of uncracked section, are not representative. Calculating effective stiffness relative to centroid of cracked sections reflects in higher stiffness reduction, thus the displacement demands are larger, although design forces are often smaller. In the case of the investigated building, the base shear was reduced by 29 % and the maximum drift was increased by 24 % in comparison to values obtained in the case of model proposed by EC8. Consequently, the required amount of reinforcement is also smaller. Which model of effective stiffness is more appropriate for earthquake-resistant design could only be evaluated by estimating seismic collapse risk for the buildings, which is beyond the scope of this thesis.
Sekundarne ključne besede:	civil engineering;graduation thesis;earthquake-resistant design;reinforced concrete frame;modal analysis;post-cracking stiffness;effective flange width;SAP2000;
Vrsta datoteke:	application/pdf
Vrsta dela (COBISS):	Diplomsko delo/naloga
Komentar na gradivo:	Univ. v Ljubljani, Fak. za gradbeništvo in geodezijo
Strani:	X, 38 str., [37] str. pril.
ID:	9058891