77dinamika konstrukcija-062 (4)
TRANSCRIPT
DINAMIKA KONSTRUKCIJAI ZEMLJOTRESNO
INŽENJERSTVOprof. dr Ratko Salatić
Građevinski fakultet u Beogradu
2Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Osnovni pojmovi i karakteristike zemljotresa Uticaj zemljotresa na građevinske objekte Proračun prostornih ramovskih sistema Principi projektovanja aseizmičkih objekata Tehnički normativi
Poglavlje 6
3Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Proračun prostornog ramovskog sistema
4Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Proračun prostornog ramovskog sistema
A. Određivanje dinamičkih karakteristika sistema
B. Određivanje seizmičkih sila
C. Određivanje uticaja u konstrukciji usled seizmičkih sila
Za definisano karakteristično opterećenje (seizmičko opterećenje, horizontalne sile) formira se što jednostavniji model, na osnovu koga se mogu dobiti rezultati zadovoljavajuće tačnosti.
5Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Pretpostavke proračuna
1. Težina objekta uključujući i deo korisnog tereta skoncentrisana je u nivou tavanice.
Od kontinualnog problema dobija se diskontinualni sistem, sistem sa diskretno raspoređenim masama.
2. Statički model konstrukcije može se rastaviti na vertikalne elemente – ramove (i zidove) i horizontalne elemente – tavanice.
Složen problem se rešava preko više jednostavnijih.
3. Vertikalni elementi (ramovi i zidovi) imaju krutost samo u svojoj ravni.
Prostorni problem se posmatra kao više ravanskih.
6Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Pretpostavke proračuna4. Tavanice su beskonačno krute u svojoj ravni, tako da u svojoj
ravni mogu biti izložene samo ravnom kretanju kao krute ploče.
Smanjuje se broj stepeni slobode.
5. Zanemaruje se aksijalna deformacija linijskih elemenata .
6. Zanemaruju se vertikalne oscilacije tavanica. Svaka tavanica ima tri stepena slobode pomeranja: dve
translacije i jednu rotaciju . Ukupan broj stepeni slobode sistema je: N = broj tavanica 3 𝗑
7. Pomeranja oslonaca su sinhrona i sinfazna i postoji samo horizontalno ubrzanje.
8. Materijal se ponaša idealno linearno elastično.
7Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Proračun prostornog ramovskog sistema
Elementi konstrukcije
8Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi
9Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi
Osnova objekta
Podužni ramovi
Poprečni ramovi
10Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje krutosti
11Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje krutosti
Matrica fleksibilnosti Matrica krutosti
12Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje krutosti
13Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje krutosti
14Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje krutosti
15Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Zidovi – Određivanje krutosti
16Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Zidovi – Određivanje krutosti
17Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje matrice masa
18Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Ortogonalni ramovi – Određivanje matrice masa
19Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Centar krutosti i centar masa
Tačka kroz koju mora da prolazi pravac seizmičke sile da bi nastupio slučaj translacije bez rotacije.
Tačka oko koje se okreće tavanica pri rotaciji bez translacije.
Osobine centra krutosti
20
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Centar krutosti
21Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Određivanje seizmičkih sila
22Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Određivanje seizmičkih sila
Metoda direktne dinamičke analizePostupak direktne dinamičke analize sastoji se u rešavanju diferencijalne jednačine prinudnih oscilacija.
Metoda spektralne analizeMetoda spektralne analize zasnovana je na analizi poznatih spektara odgovora za seizmičku pobudu.
23Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Metoda spektralne analize
24Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Određivanje seizmičkih sila Metoda ekvivalentnog statičkog opterećenja
Zasniva se na spektralnoj analizi. Korišćenjem odgovarajuće spektralne krive određuje se zamenjujuće statičko horizontalno opterećenje koje deluje u nivou svake tavanice i koje odražava dinamičke karakteristike objekta i tla.
25Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Seizmičke sile
Prostorna ortogonalni ram
Raspodela seizmičke sile u podužnom pravcu
Raspodela seizmičke sile u poprečnom pravcu
26Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
27Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
28Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
29Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
30Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
31Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize
32Dinamika konstrukcija i zemljotresno inženjerstvo
ZEMLJOTRESNO INŽENJERSTVO
Primena spektralne analize