engleski

Behaviour of reinforced-concrete frames infilled with masonry under lateral forces

U okviru šireg znanstvenog projekta u ovom radu istražen je njegov dio koji se odnosi na armirano-betonske okvire ispunjene zidnim ispunom. Trenutno dostupni propisi većinom ne uzimaju u obzir zidni ispun pri proračunu takvih konstrukcija, a ako ga i uzimaju onda je taj proračun vrlo složen. Dosadašnja znanstvena istraživanja neosporno su potvrdila da zidni ispun ima utjecaja na ponašanje armirano-betonskog okvira. Prije svega, to se odnosi na poprečnu nosivost i poprečnu krutost. U ovom radu provedena su eksperimentalna ispitivanja na armirano-betonskim okvirima koji su naknadno ispunjeni zidnim ispunom. Model armirano-betonskog okvira dobiven je na osnovu modela prototipa koji je pravilna armirano-betonska okvirna konstrukcija tlocrtnih dimenzija 17x16m i visine prve etaže 3, 75, te ostalih šest etaža po 3m. Model prototipa projektiran je sukladno važećim propisima (EC2, EC8) koji se izvodi od betona klase C30/37 i armira rebrastom armaturom B500B. Na osnovu takvog modela prototipa, dobiven je stvarni (praktičan) model jednokatnog jednorasponskog armirano-betonskog okvira u mjerilu 1:2, 5 pri kojem su poštivana pravila skaliranja. Na osnovu eksperimentalnih ispitivanja zidnih elemenata, uzoraka zidnog ispuna, morta (ljepila) s kojim je zidan ispun, dobivene su osnovne mehaničke karakteristike istih, te je izvršena podjela zidnog ispuna na jaki zidni ispun (od opečnih blokova MO10), srednji zidni ispun (od opečnih blokova MO5) i meki zidni ispun (od porobetonskih blokova MO2, 5). Podjela je izvršena s ciljem da se vidi kako čvrstoća zidnih elemenata odnosno zidnog ispuna utječe na ponašanje armirano-betonskih okvira sa zidnim ispunom. Ispitano je ukupno 10 modela opterećenih vertikalnim stalnim opterećenjem na stupovima na cikličko statičko horizontalno opterećenje. Ispitana su po tri modela od svake vrste zidnog ispuna i jedan model praznog armirano-betonskog okvira. Također, ispitana su i osnovna mehanička svojstva betona i armature od kojih su izrađeni modeli armirano-betonskih okvira. Za takve modele armirano-betonskih okvira ispunjenih zidnim ispunom, dobiveni su eksperimentalni rezultati koji su detaljno obrađeni u pogledu mehanizma sloma zidnog ispuna, poprečne nosivosti, poprečne krutosti, histerezne energije (energija disipacije, energija apsorpcije i koeficijent prigušenja) i kategorizacije oštećenja zidnog ispuna. Analitički rezultati dobiveni su na osnovu postojećih modela i postupaka proračuna armirano-betonskih okvira sa zidnim ispunom, te su uspoređeni s eksperimentalnim rezultatima. Numerički rezultati dobiveni su primjenom numeričkog makro-modela pomoću kojeg je modeliran zidni ispun (neelastični panel element). Ulazni podaci neophodni za proračun modela, dobiveni su usklađivanjem sa modelima iz eksperimenata. Numerički rezultati korišteni su za analizu utjecaja ulaznih parametara na poprečnu nosivost, poprečnu krutost, histerezne energije i sile u dijagonalama zidnog ispuna kod armirano-betonskog okvira sa zidnim ispunom. Dodatna analiza provedena je na podešenom (kalibriranom) modelu. Promatrani su sljedeći parametri: geometrija armirano-betonskog okvira ; geometrija tlačne dijagonale ; čvrstoće dijagonale (zidnog ispuna) ; vertikalno opterećenje u stupovima ; količine armature u stupovima ; poprečni presjek stupova ; broj polja ; te način nanošenja horizontalnog opterećenja. S ciljem primjene rezultata u svakodnevnoj inženjerskoj praksi, predložena je metoda linearnog proračuna armirano-betonskih okvira sa zidnim ispunom. Metoda analizira armirano-betonski okvir sa zidnim ispunom kao sustav (okvir+zid) i primjenjuje se za dimenzioniranje sustava. Kontrola ponašanja modela ovako modeliranih konstrukcijskih sustava pri djelovanju potresa, urađena je primjenom metode N2 tj. određivanjem ciljanog pomaka u nelinearnom statičkom području.

infilled r/c frame; testing; behaviour; design methodology

nije evidentirano