projektiranje potresno odpornih konstrukcij (evrokod 8)
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
1/98
Fakulteta za gradbenitvo in geodezijoIKPIR - KKPI
UNIVERZA V LJUBLJANI
Peter FAJFARPeter FAJFAR
PROJEKTIRANJE POTRESNO ODPORNIHPROJEKTIRANJE POTRESNO ODPORNIH
KONSTRUKCIJKONSTRUKCIJEEvrokodvrokod 88 -- SploSplonono inin analizaanaliza
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
2/98
AKCELEROGRAMI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
3/98
HISTEREZNO OBNAANJE
JEKLO ARMIRAN BETON
ZID PREDNAPETI BETON
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
4/98
HISTEREZNI MODELI ZA AB BETON
Mo 1994
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
5/98
Pogostost potresa in priakovano stanje objekta
uporaben varen blizu poruitve
obiajniobjek
ti
pomem
bniobjekti
zelopom
embni
objekti
pogostR = 50 let63% v 50 letih
redekR = 475 let10% v 50 letih
najvejipriakovani
STANJE OBJEKTA
POTRES
uporaben varen blizu poruitve
obiajniobjek
ti
pomem
bniobjekti
zelopom
embni
objekti
pogostR = 50 let63% v 50 letih
redekR = 475 let10% v 50 letih
najvejipriakovani
STANJE OBJEKTA
POTRES
uporaben varen blizu poruitve
obiajniobjek
ti
pomem
bniobjekti
zelopom
embni
objekti
pogostR = 50 let63% v 50 letih
redekR = 475 let10% v 50 letih
najvejipriakovani
STANJE OBJEKTA
POTRES
uporaben varen blizu poruitve
obiajniobjek
ti
pomem
bniobjekti
zelopom
embni
objekti
pogostR = 50 let63% v 50 letih
redekR = 475 let10% v 50 letih
najvejipriakovani
STANJE OBJEKTA
POTRES
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
6/98
KOBE 1995DAMAGED BUILDINGS IN DOWNTOWN KOBE
KOBE 1995DAMAGED BUILDINGS IN DOWNTOWN KOBE
0%
20%
40%
60%
80%
100%
< 65 66-70 71-75 76-80 81-85 86-90 91-95
YEAR OF CONSTRUCTION (NUMBER OF BUILDINGS)
DAMAGE
COLLAPSE MODERATE DAMAGE
SLIGHT DAMAGE UNDAMAGED
(25) (10) (13) (10) (12) (9) (4)
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
7/98
SEIZMINA ANALIZA KONSTRUKCIJ
MATEMATINIMODEL
METODAANALIZE
PODATKI OGIBANJU TAL
Natannost rezultatov kontrolirajo vhodni podatki
Vseh raunskih monosti pri analizi ni mogoe izkoristiti
Ustrezni so relativno enostavni modeli, ki upotevajonajpomembneje karakteristike
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
8/98
RAZVOJ METOD ANALIZE
)( ntdisplacemeD
)( shearbaseV? ?
?
?
??
?
Linear elasticbuilding response
Lack of knowledgeon earthquake demandand building capacity
Historical
approach
V
D
designV
Traditional
code basis
Elastic forcesreduced for
design by R
?
Inelasticresponse
??
???
?
V
D
designV
maxV
yieldD maxD
designD
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
9/98
SEDANJE STANJE
Osnovni namen veine obstojeih predpisov je
prepreiti poruitve med monimi potresi
Pokodbe so lahko prevelike Doseeno je bilo soglasje: obstojee predpise je
treba temeljito spremeniti
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
10/98
PERFORMANCE BASED DESIGNPERFORMANCE BASED DESIGN
PROJEKTIRANJE KONTROLIRANEGA OBNAANJA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
11/98
Stanja objekta in posledice
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
12/98
STANJA OBJEKTA
uporaben varen blizuporuitve
OBTEBA
POMIK
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
13/98
RAZVOJ METOD ANALIZE
)( ntdisplacemeD
)( shearbaseV
Demand reduced based
on inelastic capacity
of building
Performance pointNew
trend
aS
dSdesignD
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
14/98
SEIZMINA ANALIZA KONSTRUKCIJ
T
aS
a
kombinirano s spektrom odzivab kombinirano z redukcijskim
faktorjem
Specialnekonstrukcije
Dolgoroni trend
Moderna priporo.in predpisi
Kratkoroni trendObstajajo omejitve
NELINEARNA
Obstojei predpisiObstojei predpisi
Regularne
konstrukcije
LINEARNA b
DINAMINASTATINA a
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
15/98
PRAVILO O ENAKOSTI POMIKOVPRAVILO O ENAKOSTI POMIKOV
Pri doloenem gibanju tal je pomik konstrukcije, ki se
plastificira, enak pomiku konstrukcije z neomejenimelastinim obnaanjem. Veletsos and Newmark, 1960
Pravilo so potrdile tevilne tudije v zadnjih tirih desetletjihVeljajo omejitve (npr. pravilo ne velja za toge konstrukcije)
Enostavna predpostavka, ki je pogosto uporabna
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
16/98
REDUKCIJSKI FAKTOR
F
Dd Dy D D
Fe
Fy
Fd
ey y
F DR = = = F D
y
s d
F
R = F
1 ,u
e
s sd
F
R = = R R R q R F
FAKTOR OBNAANJA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
17/98
EUROCODE 8 - obstojei predstandardi
Del Met. platnice Slov. prevod Sprememba (karta)
1-1 Splono SIST ENV 1998-1-1Sept. 1995 April 2000 Avgust 2001
1-2 Spl. - stavbe SIST ENV 1998-1-2Sept. 1995 April 2000 Avgust 2001
1-3 Materiali SIST ENV 1998-1-3Sept. 1995 April 2000 Avgust 2001
1-4 Ojaevanje SIST ENV 1998-1-4April 2000 Avgust 20012 Mostovi SIST ENV 1998-2
Sept. 1995neuraden1995 Avgust 2001
3 Stolpi OSIST ENV 1998-3
Avg. 20014 Silosi SIST ENV 1998-4Avg.2001
5 Temelji SIST ENV 1998-5Sept. 1995
neuradenAvgust 2001
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
18/98
EUROCODE 8
PROJEKTIRANJE POTRESNOODPORNIHKONSTRUKCIJ
Del 1: Splona pravila, potresna obteba in pravila za stavbeDel 2: Mostovi
Del 3: Utrjevanje in popravila stavbDel 4: Silosi, rezervoarji in cevovodiDel 5: Temelji, oporne konstrukcije in geotehnini vidikiDel 6: Stolpi, jambori in dimniki
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
19/98
EUROCODE 8
Del Stanje januar 2005
1 Splono in sprejetoanaliza stavb
2 Mostovi prevajanje3 Utrjevanje glasovanje4 Silosi osnutek, dec. 20045 Geotehnika sprejeto6 Stolpi prevajanje
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
20/98
NACIONALNI STANDARDI
osnovani na Eurocodih
- Vsebujejo celoten tekst Eurocoda (vkljuno z vsemidodatki).- Imajo lahko nacionalno naslovno stran, nacionalni
predgovor in nacionalni dodatek.
Nacionalni dodatek lahko vsebuje le:
- podatke o nacionalno doloenih parametrih- odloitve o uporabi informativnih dodatkov- podatke o dodatnih informacijah, ki pomagajo pri
uporabi Eurocoda in niso v nasprotju z njim.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
21/98
EUROCODE 8 - Del 1
DEL 1: SPLONA PRAVILA, POTRESNA OBTEBA INPRAVILA ZA STAVBE
Predgovor1. Splono2. Osnovne zahteve in merila za njihovo izpolnitev
3. Znailnosti tal in potresni vpliv4. Projektiranje stavb4.1 Splono4.2 Znailnosti potresnoodpornih stavb
4.3 Analiza4.4 Preverjanje varnosti
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
22/98
EUROCODE 8 - Del 1
DEL 1: SPLONA PRAVILA, POTRESNA OBTEBA INPRAVILA ZA STAVBE
5. Posebna pravila za betonske stavbe6. Posebna pravila za jeklene stavbe7. Posebna pravila za sovprene stavbe
8. Posebna pravila za lesene stavbe9. Posebna pravila za zidane stavbe10. Potresna izolacijaDodatek A. Elastini spekter pomikov
Dodatek B. Doloitev ciljnega pomika za nelinearno statino(pushover) analizo
Dodatek C. Projektiranje ploe v okolici stebra pri okvirih
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
23/98
BISTVENE NOVOSTI V EC8
Zajete vse konstrukcije z izjemo jedrskih elektrarn,dolinskih pregrad in off-shore konstrukcij
Karta potresne nevarnosti Slovenije - projektni pospekiSpektri in vrste talNartovanje nosilnosti (capacity design)
Izbira veje ali manje duktilnostiPrimarni in sekundarni elementi
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
24/98
BISTVENE NOVOSTI V EC8
Kontrola pomikovZa raun togosti se upotevajo razpokani prerezi
Drugaen prispevek koristne obtebe k masamSluajna ekscentrinostDodatna nosilnost upotevana eksplicitno
Vkljuene ibko armirane steneOkviri s polniliSovprene konstrukcijePotresna izolacijaObstojei objektiNelinearna statina (pushover) analizaPoenostavljeno projektiranje enostavnih zidanih stavb
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
25/98
PRINCIPI IN PRAVILA ZA UPORABO
Principi so splone trditve in definicije, za katere ni alternative,
zahteve in analitini modeli, ki jih ni dovoljenospreminjati, e ni posebej doloeno.
Pravila za uporabo so splono priznana pravila, ki sledijoiz principov in upotevajo njihove zahteve.
Dovoljeno je uporabljati tudi druga pravila zaprojektiranje, ki se razlikujejo od pravil za uporabo vEC8, e so le-ta skladna z ustreznimi principi in
zagotavljajo vsaj ekvivalentno varnost in uporabnostkonstrukcij kot EC8.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
26/98
EUROCODE 8
NAMEN
- zaita lovekih ivljenj- omejitev kode- zagotovitev obratovanja pomembnih javnih objektov
Dopolnjuje ostale Eurocode. Vsebuje samo dodatnezahteve za projektiranje na potresnih obmojih
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
27/98
FAKTOR OBNAANJA
Faktor obnaanja (angl. Behaviour factor):
faktor, ki se uporablja pri projektiranju. Z njimreduciramo sile, dobljene z linearno analizo, daupotevamo nelinearen odziv konstrukcij. Faktor je
povezan z materialom, konstrukcijskim sistemom inpostopki projektiranja.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
28/98
METODA NARTOVANJA NOSILNOSTI
Metoda nartovanja nosilnosti (angl. Capacity designmethod):
Metoda projektiranja, pri kateri izbrane elementekonstrukcijskega sistema projektiramo in konstruiramotako, da lahko sipajo energijo med velikimideformacijami. Vsem ostalim elementom zagotovimotako veliko nosilnost, da je izbran nain sipanja energijemogo.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
29/98
NEKONSTRUKCIJSKI ELEMENT
Nekonstrukcijski element (angl. Non-structural
element):Arhitektonski element ali del strojne ali elektrineopreme, ki zaradi premajhne nosilnosti ali zaradi naina
povezave s konstrukcijo ni upotevan v seizmini analizikot nosilni element.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
30/98
PRIMARNI ELEMENT
Primarni seizmini elementi (angl. Primary seismicmembers):Elementi, ki so upotevani kot del konstrukcijskegasistema, ki prenaa potresne vplive. Vkljueni so v modelza seizmino analizo ter projektirani kot potresnoodpornielementi z detajli v skladu s pravili EN 1998.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
31/98
SEKUNDARNI ELEMENT
Sekundarni seizmini elementi (angl. Secondaryseismic members):
Elementi, ki niso upotevani kot del konstrukcijskega
sistema, ki prenaa potresne vplive. Njihova nosilnost intogost pri potresnih vplivih je zanemarjena. Pri tehelementih ni treba upotevati vseh pravil EN 1998.
Projektirani morajo biti tako, da lahko prenaajo sile teepri pomikih, ki jih povzroa projektna potresnaobremenitev.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
32/98
PROJEKTIRANJE KONTROLIRANEGA OBNAANJA
PERFORMANCE BASED DESIGN (PBD)
Projektiranje konstrukcij, ki se bodo kontrolirano
in predvidljivo obnaale pri potresih razlinihpogostosti
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
33/98
Primerjava: PBD - METODA MEJNIH STANJ
PBD je raziritev, posploitev, formalizacija in
kvantifikacija Metode mejnih stanj (MMS)Uporaba MMS v praksi: mejno stanje nosilnosti,
kontrola pomikov pri mejnem stanju uporabnosti, nikvantifikacije pokodb
PBD: kvantifikacija pokodb za elemente konstrukcije,nekonstrukcijske elemente in opremo
OS O A
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
34/98
OSNOVNI ZAHTEVI
ZAHTEVA, DA NE PRIDE DO PORUITVE Ne sme priti do poruitve dela ali celote. Ohranjeni
morata biti integriteta in ustrezna nosilnost Potresni vplivi ustrezajo 10% verjetnosti prekoraitve v50 letih - povratna doba 475 let
ZAHTEVA PO OMEJITVI POKODB Pokodbe morajo biti popravljive s primernimi stroki
Potresni vplivi ustrezajo 10% verjetnosti prekoraitve v10 letih - povratna doba 95 let (41% v 50 letih)
KATEGORIJE POMEMBNOSTI
VERJETNOST POTRESA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
35/98
VERJETNOST POTRESA
TR= - TL /ln(1- PR)
PR= 1 - (1 - 1/TR)
TRpovratna doba potresa
PRverjetnost dogodka v obdobju TL
TR= TL : PR= 0.63
TL
VERJETNOST POTRESA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
36/98
VERJETNOST POTRESA
PR(verjetnostprekoraitve)
Povratna doba potresa TR(let)
0.0
0.1
0.2
0.30.4
0.5
0.6
0.70.8
0.9
1.0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
25405075100
150200
TL[let]
LT
R
R
1P = 1- 1-
T
FAKTOR POMEMBNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
37/98
FAKTOR POMEMBNOSTI
Faktor pomembnosti Povratna doba T (let)
0.8 2301.0 4751.2 7801.3 10001.4 1250
Velja za Slovenijo
FAKTOR POMEMBNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
38/98
FAKTOR POMEMBNOSTI
Povratna doba T (let) Faktor pomembnosti
50 0.48100 0.60200 0.76
475 1.001000 1.30
10000 2.57
Velja za Slovenijo
FAKTORJI POMEMBNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
39/98
FAKTORJI POMEMBNOSTI
Kategorije pomembnosti in (verjetni) faktorji pomembnosti za stavbe
Kategorijapomembnosti
Stavbe Faktorpomembnosti I
IV
stavbe, katerih integriteta med potresi jeivljenskega pomena za civilno zaito,npr. bolninice, gasilske postaje,elektrarne in podobno
[1,4]
III
stavbe, katerih potresna odpornost jepomembna glede na posledice poruitve,npr. ole, dvorane za sreanja, kulturneustanove in podobno
[1,2]
II
obiajne stavbe, ki ne pripadajo ostalimkategorijam
1,0
I stavbe manje pomembnosti za varnostljudi, npr. kmetijski objekti in podobno
[0,8]
MERILA ZA IZPOLNITEV ZAHTEV
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
40/98
MERILA ZA IZPOLNITEV ZAHTEV
MEJNA STANJA NOSILNOSTI
Sipanje energije v neelastinem obmoju in dodatnanosilnost se upotevata z redukcijskim faktorjem q 1.5
Razline kontrole deformacij, sposobnosti sipanjaenergije in nosilnosti Stabilnost Temeljenje Teorija 2.reda Vpliv nekonstruktivnih elementov
MERILA ZA IZPOLNITEV ZAHTEV
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
41/98
MERILA ZA IZPOLNITEV ZAHTEV
MEJNA STANJA UPORABNOSTI
Kontrola pomikov Objekti, pomembni za civilno zaito, morajo biti
uporabni
POSEBNI UKREPI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
42/98
POSEBNI UKREPI
Zahtevani so posebni ukrepi za zmanjanje negotovostiin zagotovitev ustreznega obnaanja konstrukcije pri
potresih monejih od projektnega Enostavnost konstrukcij (diletacije?)
Zagotovitev globalnega duktilnega obnaanja z metodo
nartovanja nosilnosti (ustrezna hiearhija nosilnosti inplastinih mehanizmov)
Ustrezno konstruiranje (detajli)
Ustrezen matematini model (tla, nekonstruktivnielementi)
Ustrezno temeljenje
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
43/98
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
44/98
Temeljna karta potresne nevarnosti Slovenije je
KARTA PROJEKTNEGA POSPEKA TAL
za povratno dobo 475 let
in trdna tla
Izdelana je v skladu z zahtevami evropskega predstandarda EC8
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
45/98
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
46/98
POVRATNA DOBAje povpreen as med
prekoraitvami vrednostiprojektnega pospeka tal________________
POVRATNA DOBA 475 let
ustreza verjetnosti 90 %,da vrednosti na karti
ne bodo preseene v 50 letih
Vrednosti projektnega pospeka tal na karti veljajo za
TRDNA TLA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
47/98
TRDNA TLA__________
Trdna tla po Eurocode 8:
VRSTA TAL Askala ali druga geoloka formacija,
v kateri je hitrost strinega valovanja vsaj 800 m/s inna kateri je najve 5 m slabega povrinskega materiala.
Za druge vrste tal je treba projektni pospeek tal pomnoitis pripadajoo vrednostjo koeficienta tal S(angl. soil coeficient)
Vrednosti S za opredeljene vrste tal so dane v Eurocode 8.
VRSTE TAL
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
48/98
VRSTE TAL
Table 3.1: Ground types
Groundtype
Description of stratigraphic profile Parameters
vs,30(m/s) NSPT(blows/30cm)
cu(kPa)
A Rock or other rock-like geologicalformation, including at most 5 m of
weaker material at the surface.
>800 _ _
B Deposits of very dense sand, gravel, or very stiff clay, at least several tens ofmetres in thickness, characterised by agradual increase of mechanical
properties with depth.
360 800 >50 >250
C Deep deposits of dense or medium-dense sand, gravel or stiff clay with
thickness from several tens to manyhundreds of metres.
180 360 15 - 50 70 - 250
D Deposits of loose-to-mediumcohesionless soil (with or without somesoft cohesive layers), or of
predominantly soft-to-firm cohesivesoil.
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
49/98
ELASTINI SPEKTRI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
50/98
Table 3.2: Values of the parameters describing the recommended Type 1 elastic response spectra
Ground type S TB(s) TC(s) TD(s)
A 1,0 0,15 0,4 2,0
B 1,2 0,15 0,5 2,0
C 1,15 0,20 0,6 2,0
D 1,35 0,20 0,8 2,0
E 1,4 0,15 0,5 2,0
ELASTINI SPEKTRI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
51/98
SPEKTER POMIKOV
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
52/98
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 1 2 3
T (s)
Sae (g)
1.5/T
Tc= 0.60.15
Sde (cm)
100
50
aede ST
S2
2
4
=
PROJEKTNI POMIK TAL
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
53/98
dg = 0.025 ag S TC TD
Vrsta tal ag= 0.25 g ag= 0.10 g
A 5.0 2.0
B 7.5 3.0
C 8.6 3.5
D 13.5 5.4E 8.8 3.5
SPEKTER POMIKOV
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
54/98
Dodatek A
FORMAT POSPEEK - POMIK (AD)
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
55/98
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 1 2 3T (s)
Sae (g)
1.5/T
Tc= 0.60.15
Sde (cm)
100
50
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 20 40 60 80 100
Sde(c
Sae(g)
T=0.15 T=0.6
T=1
T=2
T=3
OBIAJEN FORMAT AD FORMAT
PROJEKTNI SPEKTRI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
56/98
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Sa[cm
/s2]
T[s]
EC8Type 1, ground type B, PGA = 0.25 g, = 5%
q = 2
Elastic
q = 5
STOPNJE DUKTILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
57/98
F
Dy1 Dy2 D D
Fe
Fy1
Fy2
DCH
DCM
FAKTORJI OBNAANJA ZA AB KONSTRUKCIJE
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
58/98
Tabela 5.1: Osnovne vrednosti faktorja obnaanja, qo,za sisteme, pravilne po viini
TIP KONSTRUKCIJE DCM DCHOkvirni sistem, meani sistem, stenasti sistem spovezanimi stenami
3,0u/1 4,5u/1
Stenasti sistem z nepovezanimi stenami 3,0 4,0u/1
Torzijsko podajen sistem 2,0 3,0
Sistem obrnjenega nihala 1,5 2,0
FAKTORJI OBNAANJA ZA JEKLENE KONSTRUKCIJE
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
59/98
Table 6.2: Upper limit of reference values of behaviour factors for systems regular inelevation
Ductility ClassSTRUCTURAL TYPE
DCM DCHa) Moment resisting frames 4 5u/1b) Frame with concentric bracings
Diagonal bracingsV-bracings
42
42,5
c) Frame with eccentric bracings 4 5u/1d) Inverted pendulum 2 2u/1e) Structures with concrete cores or concrete walls See section 5f) Moment resisting frame with concentric bracing 4 4u/1g) Moment resisting frames with infills
Unconnected concrete or masonry infills, incontact with the frame
2 2
Connected reinforced concrete infills See section 7Infills isolated from moment frame (seemoment frames)
4 5u/1
FAKTORJI DODATNE NOSILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
60/98
Minimalne vrednosti, e se ne raunajo
a) Okvirni sistemi ali meani sistemi, ekvivalentni okvirnim
Enoetane stavbe: u/1=1,1; Veetani okviri z enim poljem: u/1=1,2; Veetani okviri z ve polji ali meani sistemi,
ekvivalentni okvirnim: u/1=1,3.
b) Stenasti sistemi ali meani sistemi, ekvivalentni stenastim Stenasti sistemi s samo dvema nepovezanima stenama
v vsaki vodoravni smeri: u/1=1,0;
Ostali stenasti sistemi z nepovezanimi stenami: u/1=1,1; meani sistemi, ekvivalentni stenastim, ali stenastisistemi s povezanimi stenami: u/1=1,2.
FAKTORJI DODATNE NOSILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
61/98
DOLOITEV MAS
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
62/98
kiEikj QG + ""
Vrstaspremenljivegavpliva
Etaa
Kategorije A-C* Vrhnja etaa
Etae s povezano zasedboEtae so zasedene neodvisno
1,0
0,80,5
Kategorije D-F*
in arhivi
1,0
* Kategorije so definirane v EN 1991-1-1:2002.
2iEi = 2i = 0 - 0.8 (EN 1990:2002)Koristna obteba za stanovanja in
pisarne: 2 = 0.3
OSNOVNI PRINCIPI PRI ZASNOVI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
63/98
- enostavnost konstrukcije,- uniformiranost in simetrija,- statina nedoloenost (sposobnost za prerazporejanje
obremenitev, angl. "redundancy"),- nosilnost in togost v dveh smereh,- torzijska nosilnost in togost,- sposobnost prenosa obremenitev preko toge ploe
(angl. "diaphragmatic action"),- ustrezno temeljenje.
PRAVILNOST
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
64/98
PRAVILNOST PO TLORISU
-simetrija
-kompakten tloris-ploe toge v svoji ravnini
PRAVILNOST PO VIINI-neprekinjeni nosilni elementi po viini-ni naglih sprememb togosti in mas po etaah-konstantna dodatna nosilnost po viini-omejene spremembe tlorisa po viini
VPLIV (NE)PRAVILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
65/98
Tabela 4.1: Vpliv nepravilnosti na seizmino analizo in projektiranje
PRAVILNOST DOVOLJENA POENOSTAVITEV FAKTOR
OBNAANJA
TLORIS VIINA MODEL LINEARNO-ELASTINA
ANALIZA
(ZA LINEARNOANALIZO)
DA DA ravninski poenostavljenamodalna
osnovni
DA NE ravninski modalna zmanjan
NE DA prostorski poenostavljenamodalna
osnovni
NE NE prostorski modalna zmanjan
PRAVILNOST
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
66/98
RAZPOKANI PRESEKI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
67/98
Pri betonskih, sovprenih in zidanih konstrukcijah se pri
raunu togosti elementov upotevajo razpokani preseki(sekantna togost glede na prietek teenja armature).
Pri betonskih in zidanih konstrukcijah se lahko za togostvzame polovica togosti nerazpokanega preseka.
SLUAJNA EKSCENTRINOST
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
68/98
eai = 0.05 Li
Li je tlorisna dimenzija pravokotno na smer obtebe
METODE ANALIZE
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
69/98
T
aS
a kombinirano s spektrom odziva
b kombinirano z redukcijskimfaktorjem
Raun asovnegaodziva
Pushover analiza sspektrom odzivaNELINEARNA
Modalna analiza sspektrom odziva
Analiza z vodoravnostatino obtebo(poenostavljenamodalna analiza)
LINEARNA b
DINAMINASTATINA a
PSEUDO 3D MODEL
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
70/98
LINEARNA STATINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
71/98
Pravilne konstrukcije z majhnim vplivom vijih nihajnih oblik- T1 4 TC in T1 2.0 s- Pravilnost po viini
Fb = Sd(T1) m Fb celotna prena sila spodaj oziroma celotna potresna obtebaSd(T1) vrednost v projektnem spektru pospekov pri T1m celotna masa konstrukcijeredukcijski faktor pri veetanih konstrukcijah z zmerniminihajnimi asi ( = 0.85)
LINEARNA STATINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
72/98
Pribline formule za nihajni as T1
Razporeditev potresnih sil po viini
jj
iibi mz
mzFF
=
jj
iibi ms
msFF
=
ali
Upotevanje sluajne ekscentrinosti
e6,01 L
x
+=
Lexi
LINEARNA DINAMINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
73/98
MODALNA ANALIZA S SPEKTRI ODZIVA
Upotevati je treba vse nihajne oblike, kipomembno vplivajo na globalni odziv
- Vsota efektivnih mas upotevanih nihajnih oblik znaavsaj 90 % celotne maseali
- Vse oblike z efektivnimi masami nad 5% so upotevane
LINEARNA DINAMINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
74/98
KOMBINACIJA NIHAJNIH OBLIK
EE = EEi2 (SRSS)
e so vse nihajne oblike neodvisne (Tj 0.9 Ti )drugae bolj natanna metoda, npr.
CQC
NELINEARNA STATINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
75/98
PUSHOVERNelinearna analiza pri konstantni navpini obtebi in
naraajoi vodoravni obtebi
- Verifikacija ali sprememba faktorja dodatne nosilnosti
- Doloitev priakovanega plastinega mehanizma inrazporeditve pokodb- Doloitev obnaanja obstojeih in popravljenih stavb za
potrebe EN 1998-3- Alternativa projektiranju s pomojo linearne analize
NELINEARNA STATINA ANALIZA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
76/98
- Tlorisno neregularne konstrukcije: Prostorski model- Nizke zidane stavbe s prevladujoim strigom: Dovoljen
raun po etaah
- Dve razporeditvi vodoravne obtebe (upoteva se ovojnica)
- Sile delujejo v teiu, sluajna ekscentrinost je upotevana- Raun do 150% ciljnega pomika- Pri torzijsko podajnih konstrukcijah kombinacija z modalno
analizo
KOMBINACIJA SMERI OBTEBE
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
77/98
SRSS ali EEdx "+" 0,30EEdy
0,30EEdx "+"EEdy
E1x
E2x
Fx
F F
Fx
E1y
E1x
E1x
E2x
VERTIKALNA SMER
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
78/98
Potresni vplivi v vertikalni smeri se
upotevajo samo izjemoma
RAUN POMIKOV
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
79/98
ds = qd de
dspomik zaradi potresnega vplivaqd faktor obnaanja za pomike (qd = q, e ni drugaedoloeno)
depomik izraunan z linearno analizo z reduciranimspektrom odziva
Zgornja meja: vrednost iz elastinega spektra pomikovTorzijski vplivi se upotevajoPri nelinearni analizi je ds doloen z analizo
NEKONSTRUKCIJSKI ELEMENTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
80/98
Nekonstrukcijski elementi, ki lahko v primeru poruitveogrozijo ljudi ali vplivajo na konstrukcijo ali na obratovanje
pomembnih objektov, morajo biti, skupaj z njihovimipodporami, preverjeni za delovanje potresnih vplivov.
Zelo pomembni ali nevarni elementi: Analiza z etanimispektri Ostali elementi: Poenostavljena analiza
NEKONSTRUKCIJSKI ELEMENTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
81/98
POENOSTAVLJENA ANALIZA
( ) aaaaa / qWSF =Sa = S [3(1 +z/H) / (1 + (1 Ta/T1)2)-0,5]
Wa tea elementaa faktor pomembnosti elementa
qa redukcijski faktor elementa
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
82/98
OKVIRI S POLNILI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
83/98
Doloila veljajo za betonske okvire ali meane sistemeekvivalentne okvirom, jeklene in sovprene konstrukcije, vse
z visoko duktilnostjo, z zidanimi polnili, ki sodelujejo skonstrukcijo in ki niso upotevani kot elementi konstrukcije.
Doloila je priporoljivo uporabljati tudi za konstrukcije ssrednjo in majhno duktilnostjo.
OKVIRI S POLNILI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
84/98
Vplivi polnil, ki jih upotevamo
Nepravilnosti v tlorisu Nepravilnosti po viini Velika negotovost v zvezi s polnili (material, pritrditev,
spremembe med uporabo stavbe, razline stopnje pokodbmed potresom) Morebitni lokalni efekti na konstrukcijo (strini lom stebrov)
KONTROLA VARNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
85/98
Stavba ustreza zahtevam, e je celotna prena sila pri obteni kombinaciji s
potresom pri q=1.5 manja od celotne prene silepri drugi obteni kombinaciji, na katero je objekt
projektiran na osnovi linearne analize so upotevani posebni ukrepi (razen zagotavljanjaduktilnosti)
MEJNO STANJE NOSILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
86/98
POGOJ NOSILNOSTI
Ed Rd
Ed projektna vrednost uinka vpliva
Rd projektna nosilnost elementa
Vpliv teorije 2.reda ni treba upotevati, e 10,0=
tot
rtot
hV
dP
MEJNO STANJE NOSILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
87/98
POGOJ GLOBALNE IN LOKALNEDUKTILNOSTI
Zadostiti specifinim zahtevam v odvisnosti odmateriala
Prepreeni krhki lomi Prepreeni etani mehanizmi
RbRc 3,1 MM
MEJNO STANJE NOSILNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
88/98
POGOJ RAVNOTEJA
NOSILNOST PLO
NOSILNOST TEMELJEV
POTRESNE RAZDELILNICE (DILETACIJE)
MEJNO STANJE UPORABNOSTI
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
89/98
konstrukcije s krhkimi nekonstrukcijskimi elementi
dr 0.005 h , dr 0.01h
konstrukcije z duktilnimi nekonstrukcijskimi elementidr 0.0075 h
konstrukcije z loenimi nekonstrukcijskimi elementidr 0.010 h dr 0.02h
= 0.4 ali 0.5dr projektni etani pomik
POENOSTAVLJENE NELINEARNE METODEPOENOSTAVLJENE NELINEARNE METODE
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
90/98
Racionalno in praktino orodje za seizmina analizo in
oceno obnaanja
Kombinacija nelinearne statine (pushover) analizerelativno enostavnega modela z ve prostostnimistopnjami s spektralno analizo.
OSNOVNI KORAKI POENOSTAVLJENIHOSNOVNI KORAKI POENOSTAVLJENIHNELINEARNIH METODNELINEARNIH METOD
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
91/98
1. Pushover analiza MDOF modela
2. Doloitev ekvivalentnega SDOF sistema
3. Doloitev pomika konstrukcije(ciljni pomik) iz spektra
Ekvivalentni elastini spekter
Neelastini spekter
4. Doloitev posameznih deformacijskih in statinih
koliin in primerjava s kapacitetami
N2 METODAN2 METODA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
92/98
Npride od Nelinearne analize
2pride od 2 matematina modela (MDOFin ekvivalenten SDOF model)
N2 METHODN2 METHOD -- SIMPLE VERSIONSIMPLE VERSION --
BACKGROUNDBACKGROUND
N2 METODAN2 METODA -- ENOSTAVNA VERZIJAENOSTAVNA VERZIJA --OSNOVAOSNOVA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
93/98
DisplacementSd=Sde
Acceleration
Sae
Sa=Say
Sdy
Elastic spectrum
BACKGROUNDBACKGROUND
Inelastic spectrum
T
d
dy
SS =
ae
ay
SR S= =
Tipi en matemati ni mo e zanelinearno statino analizo
l i i
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
94/98
plastinilenek
plastinilenek
elastien linijskielement
M
M
Nelinearna statina (pushover)analiza
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
95/98
Dt
V
Dt
plastini
mehanizem
V
N2 METODAN2 METODA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
96/98
EKVIVALENTEN SDOF MODEL
m*
D*
F* D*
F*
y
y
D *
F*
=
V
F
= DD
N2 METODAN2 METODA
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
97/98
PREVERJANJE KONSTRUKCIJE
Kapaciteta > ZahtevePreveri:
plastini mehanizem
Dt
pomike etane pomike duktilnosti plastine rotacije napetosti v krhkih elementih pospeke opreme dodatno nosilnost
Kapaciteta AB konstrukcijskihelementov
Pl ti t ij (100 d)
-
8/10/2019 Projektiranje Potresno Odpornih Konstrukcij (Evrokod 8)
98/98
Plastine rotacije (100 rad)
Primarni elementi SekundundarniElementi
Element Uporabno
VarnoPredporuitvi o
VarnoPredporuitvi o
Greda upog. 0.15 - 1 0.5 - 2 0.5 - 2.5 0.5 - 2 1 - 5
Greda strig 0.15 0.2 0.3 0.5 - 1 1 - 2
Steber 0.2 - 0.5 0.2 1.5 0.2 2 0.5 - 2 0.8 - 3
Stena upog. 0.1 - 0.5 0.1 - 1 0.2 - 1.5 0.2 - 1.5 0.4 - 2
Preka (stene) 0.4 - 0.6 0.8 - 2 1 3 1 - 3 2.5 - 5