engleski

NONLINEAR ANALYSIS OF RC FRAMES WITH TYPES OF INFILL CHARACTERISTIC FOR MACEDONIA AND CROATIA

Armirano-betonski okviri s ispunom su kompozitne konstrukcije koje se sastoje od okvira i ispune za koju se u različitim zemljama koriste različite vrste opekarskih blokova, a koji znatno utječu na njihov seizmički odgovor. Nedavni potresi su pokazali i povoljna i nepovoljna ponašanja konstrukcija okvira s ispunom. Uz vrlo detaljan prikaz proračuna okvira i drugih uobičajenih armirano-betonskih konstrukcija i suvremene metode proračuna na raspolaganju projektantima, nedostatak pojašnjenja za okvire s ispunom se može pripisati samo nedovoljnom razumijevanju njihova utjecaja kao i velikom broju nejasnoća uključenih u modeliranje djelovanja ispune, koja često može biti heterogena i ovisi o tradiciji gradnje. Interakcija između nearmirane ispune i okvira dovodi do neuobičajenih ponašanja okvira, bilo lokalno (efekt kratkog stupa, posmični slom čvora) ili globalno (formiranje meke etaže). Zbog svoje složenosti, pozitivna i negativna djelovanja ispune, još uvijek predstavljaju kontraverznu temu na kojoj treba poraditi. Pri tome su naročito kritične procjena stabilnosti građevina građenih prije bilo kakovih seizmičkih propisa (npr. prije 1965. godine u Hrvatskoj i Makedoniji), kao i onih građenih po propisima sve do Eurocode-ova. Utjecaj ispune na seizmički odgovor okvira s ispunom se uzima u obzir tek u EC8 i to na način da se uzme eventualno nepovoljno djelovanje ispuna na okvir dok se pozitivno djelovanje zanemaruje. Dosadašnje analize su pokazale da se okviri s ispunom dimenzionirani sukladno EC8 normama ponašaju bolje nego čisti okviri pri uporabnom stanju ponašanja, te jednako dobro pri projektnom i ekstremnom opterećenju. Međutim, poboljšanje ponašanja dolazi s povećanjem cijene, jer dolazi do znatnog povećanja podužne i poprečne armature u a-b elementima u odnosu na čisti okvir. Ovo uočeno povećanje se dešava pri ravnomjernoj i pri neravnomjernoj raspodjeli ispune. Dakle je metoda projektiranja sadržana u EC8 prekonzervativna, jer kažnjava konstrukcije s ispunom povećanjem projektnih sila, ali u potpunosti zanemaruje doprinos ispune u nošenju tako povećanih opterećenja. Jedini razuman način uzimanja u obzir povoljnog i nepovoljnog efekta ispune u proračunu seizmičkog odgovora konstrukcija s ravnomjernom i s neravnomjernom raspodjelom ispune jest direktno uključivanje zidova ispune u analitički model koji se koristi za projektiranje. U okviru predloženom bilateralnog projekta bi se iskoristili podaci dosad provedenih eksperimentalnih istraživanja na okvirima s ispunom. Različiti numerički modeli (mikrofiber-, makroelement model, meso-modeli, materijalno i geometrijski nelinearni modeli) će biti testirani s ciljem što boljeg predstavljanja izmjerenog ponašanja ispitivanog kompozita (zid-okvir). Usporediti će se rezultati modela s puno i s malo potrebnih parametara i ocijeniti kvaliteta predstavljenog ponašanja. Odabrati će se metoda koja zahtijeva najmanje parametara za što bolje prezentiranje ponašanja uz prijedlog preliminarnog načina uzimanja u obzir efekta ispune. Cilj prethodnih analiza i ispitivanja je predlaganje načina poboljšanja metode dimenzioniranja koja će eksplicitno uključivati utjecaj ispune s odgovarajućim modelima krutosti, a koji će vjerno prezentirati ponašanje konstrukcija s ispunom pri seizmičkim djelovanjima. Konačni rezultati prethodnih koraka će biti kalibrirana metodologija koja će s lokalnim seizmičkim karakteristikama tla, omogućavati proračun konstrukcija s ispunom sukladno očekivanom ponašanju. Metodologija će pojednostavniti projektiranje, preciznije i ekonomičnije definirati potrebe za materijalom, i omogućiti građenje sigurnijih i jeftinijih konstrukcija s ispunom, jer će veliki broj nepoznanica prethodno biti rasvijetljen. Željeni nivoi ponašanja će biti u suglasju s očekivanim seizmičkim djelovanjima i u idealnom slučaju će zahtijevati minimalni napor projektanta. Projektanti trebaju pojednostavljene metode za približnu procjenu očekivanog seizmičkog odgovora konstrukcija s ispunom. Jednostavna metoda mora omogućiti brzu analizu većeg broja konstruktivnih opcija. Ovaj cilj se može dostići zajedničkim radom sudionika u projektu s ciljem razvoja usuglašenih procedura za procjenu ponašanja i projektiranje. Iznešeni prijedlog nastoji utvrditi "okvir s ispunom" kao samostalni konstruktivni sustav, a što će izmijeniti do sada važeći način projektiranja.

reinforced-concrete frame; masonry infill; non-linear analysis

nije evidentirano