1 / 41

MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA

MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA. Seizmički proračun vijadukta. 8.2. Statički sustav, poprečni presjeci, materijali. 8.2.1. 8.2.2. Seizmička proračunska situacija. 8.2.3. Pojedinačna djelovanja za seizmičku kombinaciju. 8.2.4.

amaryllis
Télécharger la présentation

MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA

  2. Seizmički proračun vijadukta 8.2 Statički sustav, poprečni presjeci, materijali 8.2.1 8.2.2 Seizmička proračunska situacija 8.2.3 Pojedinačna djelovanja za seizmičku kombinaciju 8.2.4 Modeliranje konstrukcije i provedba dinamičkog proračuna 8.2.5 Dimenzioniranje stupova Armatura stupa 8.2.6

  3. Opis konstrukcije mosta seizmički proračuna vijadukta u skladu s HRN ENV 1998-1-1 i HRN ENV 1998-2 Proračunavaju se stupovi za koje je seizmičko djelovanje često mjerodavno.

  4. Položajkonstrukcijeidjelovanjeokoliša Plohe betona izložene su djelovanju kiše i leda. razredi izloženosti XF1 (korozija uzrokovana smrzavanjem i odmrzavanjem – umjerena zasićenost vodom bez soli za odmrzavanje) i XC4 (korozija uzrokovana karbonatizacijom – naizmjence mokro/suho). djelovanje soli za odmrzavanje →prolaskom vozila diže se vodeni oblak zasićen solju za odmrzavanje koja može djelovati na plohe stupova. razred izloženosti XD3(korozija uzrokovana kloridima koji nisu iz mora–izmjenično vlažna i suha) plohe stupova (kao i temelji koji su u dodiru s tlom) mogu biti izloženi kamijskom djelovanju lagano kemijski agresivnog okoliša XA1 te je moguća korozija armature uzrokovana karbonatizacijom – vlažno rijetko suho XC2

  5. Položajkonstrukcijeidjelovanjeokoliša Najmanja debljina zaštitnog sloja: cmin = 40 mm Slobodne površine stupova: BKP : tab. 6.2 cmin = 50 mm Površine u dodiru s tlom: BKP : tab. 6.1 cmin = 40 mm Za razred agresivnog djelovanja okoliša (korozija)XD3 BKP : str. 670 cmin=ds,max= 28mm Siguran prijenos sila: Nazivna veličina zaštitnog sloja: Slobodne površine stupova: cnom = cmin + Δc = 40 + 5 = 45 mm BKP : izraz 6.1 Površine u dodiru s tlom: cnom = cmin + Δc = 50 + 5 = 55 mm

  6. Materijali Beton Najmanji potrebni razred tlačne čvrstoće betona za XD3 BKP : tab. 8.7, 5.4, 5.5 C35/45 Karakteristična tlačna čvrstoća betonskog valjka starog 28 dana:fck = 35 N/mm2 Srednja osna vlačna čvrstoća betona (centrični vlak): fctm = 3,2 N/mm2 Sekantni modul elastičnosti: Ecm = 33500 N/mm2 šipka nHRN EN 10080-3-B500B – 20 x 12000, ili šipka nHRN EN 10080-3-1.0439 – 20 x 12000 Karakteristična granica popuštanja: fyk = 500 N/mm2 Karakteristična vlačna čvrstoća: ftk = 550 N/mm2 Razred duktilnosti: visoka duktilnost (H) Modul elastičnosti: Es = 200000 N/mm2 Čelik za armiranje Natega: DYWIDAG 6819 (19 užadi) Kvaliteta čelika: 1660/1860 Karakteristično naprezanje čelika pri 0,1%-tnoj zaostaloj deformaciji: fp0,1k = 1600 N/mm2 Karakteristična vlačna čvrstoća: fpk = 1860 N/mm2 Duktilnost: visoka Modul elastičnosti: Es = 195000 N/mm2 Čelik za prednapinjanje

  7. Seizmička proračunska situacija mjerodavna kombinacija djelovanja → učinke seizmičkog djelovanja ne treba kombinirati s onima od vjetra i prisilnih deformiranja ENV 1998-2 → 21 = 0 za mostove s uobičajenim prometom NAD HRN ENV 1998-2→ 21 = 0 bez obzira na vrstu i intenzitet prometa Za mostove namijenjene uobičajenom prometu i za uobičajeno trajanje faktor važnosti I = 1,0 proračunsko potresno djelovanje → mjerodavna kombinacija komponenti Vl. težina i dodatno stalno karakteristična vrijednost prednapinjanja nakon svih gubitaka

  8. Vlastita težina Gk1i dodatno stalno opterećenje Gk2 Vlastitu težinu računalni program na temelju ploština zadanih poprečnih presjeka i obujamske mase materijala Za dinamički proračun vlastita težina konstrukcije primjenjuje se u obliku translatornih masa, koje program sam računa. Dodatno stalno po cijeloj širini mosta → kontinuirano u uzdužnome smjeru: hidroizolacija: 0,5 kN/m2 ּ13,5 m = 6,75 kN/m zastor: 0,07mּ25 kN/m3ּ 12,5 m = 21,88 kN/m betonske odbojne ograde: 2 · 0,3711 · 25 = 18,56 kN/m dodatak: 0,4 ּ (6,75+21,88) = 11,45 kN/m Gk2 = 58,64 kN/m Za dinamički proračun, Gk2 na cijeloj duljini mosta L, raspodjeljujemo u obliku masa po svim čvorovima rasponskoga sklopa (n=57 – broj čvorova): m = (Gk2/10) ∙ L/n = (58,64/10) ∙ 230/57 = 23,66 t

  9. Prednapinjanje Pk prvenstveno ovisi o načinu izgradnje Prednapinjanje valja uzeti u obzir u seizmičkoj kombinaciji djelovanja jer ono daje određene reakcije na donji ustroj, što može voditi povećanju potrebne armature u dnu stupova. Pojednostavnjen proračun → prednapinjanje zadajemo zamjenskom nategom koja se kontinuirano proteže duž rasponskoga sklopa i silom prednapinjanja nakon svih gubitaka. 10 natega tipa 6819 (Sustav prednapinjanjaDYWIDAG, Manual DSI 50) Nazivni poprečni presjek natege: A p,nom = 19150 = 2850 mm2 Najveća sila prednapinjanja u trenutku t = 0 za zamjensku nategu iznosi: Pm0,max = 1028500,851600 = 103876 = 38760 kN Uz pretpostavljene vremenske gubitke od 10% sila prednapinjanja nakon svih gubitaka iznosi: P m∞ = 0,938760 = 348840 kN. Karakteristično naprezanje čelika pri 0,1%-tnoj zaostaloj deformaciji: fp0,1k

  10. Seizmičkodjelovanje dionica Bisko – Šestanovac IX. potresno područje s proračunskim ubrzanjem tla ag = 0,3g Iz geotehničkog elaborata → tlo kategorije B, odnosno srednje kvalitetno tlo. elastični spektri odzivakonstruirani u skladu s izrazima za četiri područja osnovnog perioda vibracija T pomoću računalnog programa Excel

  11. P.D.19Elastični spektri odziva za horizontalno potresno djelovanje u IX. potresnom području + P.D.20 Grafički prikaz Horizontalna seizmička aktivnost u dva ortogonalna smjera prikazana je istim spektrom odziva

  12. P.D.23Elastični spektri odziva za vertikalno potresno djelovanje u IX. potresnom području+ P.D.24 Grafički prikaz za vertikalnu seizmičku aktivnost isti spektar umanjuje faktorom ovisnim o periodu vibracija (0,7 – 0,5)

  13. Seizmičkodjelovanje ELASTIČNI SPEKTRI ODZIVA U područjima od srednje do visoke seizmičnosti općenito je uputan odabir duktilnog ponašanja mosta. Duktilne konstrukcije mogu se proračunavati uporabom elastolinearnog modela konstrukcije i proračunskog spektra odziva. Uvodi se faktor ponašanja q, a usto se upotrebljavaju i popravni eksponenti kd1 = 2/3 i kd2 = 5/3. H / L 3,5 → q = 3,5 1,0 < H / L < 3,5 → lin.interp. stupovi nisu upeti u rasponski sklop H = 30 m (minimalna visina stupa) visina presjeka stupa u smjeru savijanjaL= 6,8 m (najveća)

  14. Seizmičkodjelovanje ELASTIČNI SPEKTRI ODZIVA U područjima od srednje do visoke seizmičnosti općenito je uputan odabir duktilnog ponašanja mosta. Duktilne konstrukcije mogu se proračunavati uporabom elastolinearnog modela konstrukcije i proračunskog spektra odziva. Uvodi se faktor ponašanja q, a usto se upotrebljavaju i popravni eksponenti kd1 = 2/3 i kd2 = 5/3. H / L 3,5 → q = 3,5 1,0 < H / L < 3,5 → lin.interp. H / L = 30 / 6,8 = 4,4  3,5 → q = 3,5 stupovi nisu upeti u rasponski sklop H = 30 m (minimalna visina stupa) Za vertikalno seizmičko djelovanje prema gore →q = 1,0 visina presjeka stupa u smjeru savijanjaL= 6,8 m (najveća)

  15. Seizmičkodjelovanje Proračunski spektar konstruiran je primjenom izraza za četiri područja osnovnog perioda vibracija T pomoću računalnog programa Excel te je ovdje prikazan grafički. U ovim izrazima preuzetim iz hrvatske norme proračunski spektar je normaliziran ubrzanjem sile teže g, no u proračunu ga valja primjeniti bez dijeljenja sa g, dakle vrijede izrazi u kojima je  zamijenjeno sa ag.

  16. Seizmičkodjelovanje Za isti vijadukta, ali s visinom svih stupova mosta 15,0 m: Za poprečni smjer djelovanja potresa: H / L = 15,0 / 6,8 = 2,2  3,5 → q = 2,2 Za uzdužni smjer djelovanja potresa: H / L = 15,0 / 3,4 = 4,4  3,5 → q = 3,5

  17. Modeliranje konstrukcije i provedba dinamičkog proračuna Prostorni, štapni model Presjeci stupova, sandučastog rasponskog sklopa, dijafragmi Čvorovi rasponskog sklopa 1-57

  18. Modeliranje konstrukcije i provedba dinamičkog proračuna Rubnim čvorovima iznad upornjaka sprečava se pomak u smjeru osi z i y, a oslobađa samo zaokretanje oko osi y. Čvorovi na mjestu upetosti stupova u temelje modeliraju se potpuno upetima, sa spriječenim svim pomacima i zaokretanjima. Ležajevi nad krajnjim stupovima su pomični u uzdužnome smjeru → na vrhu stupova modeliraju se zglobovi pri čemu stupovi ne preuzimaju ni momente My ni poprečne sile Vz ležajevi nad srednjim stupovima nepomični u uzdužnome smjeru→na vrhu stupova modeliraju se zglobovi pri čemu stupovi ne preuzimaju samo momente savijanja My

  19. Modeliranje konstrukcije i provedba dinamičkog proračuna Za proračun se primijenjuje višemodalna spektralna analiza (višemodalni proračun odziva) uz primijenu prvih 20 oblika vibracija. Zbroj efektivnih modalnih masa, za razmatrane oblike vibracija treba iznositi najmanje 90% ukupne mase konstrukcije. za primijenjenih 20 oblika vibracija aktivna masa je 10 177,192 t, dakle 97% ukupne maset Ukupna masa 10 461,135 t

  20. Unutarnje sile potrebne za dimenzioniranje dobivene računalnim programom - Uzdužne sile N VLASTITA TEŽINA I DODATNO STALNO OPTEREĆENJE PREDNAPINJANJE SEIZMIČKO DJELOVANJE

  21. Momenti savijanja My i Momenti savijanja Mz PREDNAPINJANJE SEIZMIČKO DJELOVANJE SEIZMIČKO DJELOVANJE

  22. Poprečne sile Vz i Poprečne sile Vy PREDNAPINJANJE SEIZMIČKO DJELOVANJE SEIZMIČKO DJELOVANJE

  23. Dimenzioniranje stupova Računalnim programom, prema HRN ENV 1992. duktilno ponašanje vertikalnih stupova → q = 3,5 Primijenjene su tri kombinacije za koje se određuje mjerodavni utjecaj na potrebnu količinu armature: B500B

  24. Dimenzioniranje stupova presjeci stupova relativno veliki, a stijenke tanke stupovi će se ponašati slično zidovima minimalna armatura zidova prema HRN ENV 1992-1-1 Astupa,30=5,76 m2 Astupa,40=7,52 m2

  25. Nosivost na savijanje s uzdužnom silomu plastičnome zglobu MEd≤MRd proračunski moment savijanja za seizmičku kombinaciju djelovanja u području potencijalnoga plastičnog zgloba pri dnu stupova proračunski moment nosivosti istog presjeka

  26. Nosivost na savijanje s uzdužnom silomizvan plastičnog zgloba ≤MRd, pl.zglob moment kapaciteta nosivosti dobiven množenjem proračunskog momenta nosivosti izvan plastičnoga zgloba faktorom povećane nosivosti Proračunski moment nosivosti presjeka u plastičnome zglobu

  27. Nosivost na poprečne sileu području plastičnoga zgloba ≤ (Vcde ) + poprečna sila kapaciteta nosivosti nosivosti tlačnih štapova nakon degradacije izazvane potresom zajednički doprinos nosivosti na poprečne sile betona nakon degradacije: Vcde i vertikalnih spona na razmaku s:Vwd UZDUŽNI SMJER

  28. Nosivost na poprečne sileu području plastičnoga zgloba ≤ (Vcde ) + poprečna sila kapaciteta nosivosti nosivosti tlačnih štapova nakon degradacije izazvane potresom zajednički doprinos nosivosti na poprečne sile betona nakon degradacije: Vcde i vertikalnih spona na razmaku s:Vwd POPREČNI SMJER

  29. Nosivost na poprečne sileizvan područja plastičnoga zgloba ≤ Vcd+ Vwd poprečna sila kapaciteta nosivosti izvan pl. zgloba proračunska nosivost tlačnih dijagonala zajednički doprinosa nosivosti na poprečne sile betona: i vertikalnih spona na razmaku s: UZDUŽNI SMJER

  30. Nosivost na poprečne sileizvan područja plastičnoga zgloba ≤ Vcd+ Vwd poprečna sila kapaciteta nosivosti izvan pl. zgloba proračunska nosivost tlačnih dijagonala zajednički doprinosa nosivosti na poprečne sile betona: i vertikalnih spona na razmaku s: POPREČNI SMJER

  31. Armatura za ovijanje plastičnoga zgloba Minimalna armatura za ovijanje Zahtijevana duktilnost Površina ovijene betonske jezgre Odabrana armatura za ovijanje mora biti veća od minimalne: ZADOVOLJEN JE UVJET MINIMALNE ARMATURE

  32. Kontrola izvijanja uzdužne tlačne armature provjeriti profil spone za osiguranje izvijanja uzdužne tlačne armature S1 i S4: uzdužna armatura 19 i poprečna armatura 12/15cm: dobivena poprečna armatura za sve stupove zadovoljava osim za stup S3, uzdužni smjer, gdje se iz uvjeta nosivosti dobivena armatura 12/15 cm povećava na armaturu 14/15 cm S2: uzdužna armatura 28 i poprečna armatura 16/15cm: S3: uzdužna armatura 28 i poprečna armatura 14/15cm: S3: uzdužna armatura 28 i poprečna armatura 12/15cm:

  33. Duljina plastičnoga zgloba Kako je bezdimenzijska vrijednost uzdužne sile potrebna duljina plastičnoga zgloba određuje se kao veća od sljedećih vrijed.: → visine presjeka stupa okomito na os zgloba h → udaljenosti od mjesta maksimalnog momenta M Ed,(x=0) do presjeka na udaljenosti x, u kojem je moment smanjen za 20%:

  34. Skica armature stupova – S1, S4 • uzdužna armatura: 18819, raspoređena na • približno 20 cm • prožimanje sponama profila 12 na razmaku • 15 cm po visini plastičnoga zgloba

  35. Skica armature stupova – S2 • uzdužna armatura: 36028, raspoređena na • približno 10 cm • prožimanje sponama profila 14 / 15 cm u • duljim stijenkama i 16 / 15 cm u kraćim • stijenkama

  36. Skica armature stupova – S3 • uzdužna armatura: 26028, raspoređena na • približno 12,5 cm, odnosno 15 cm • prožimanje sponama profila 14 / 15 cm po cijelom opsegu stupa

  37. Proračun ćemo prilagoditi u skladu s EN 1998-1-1 !!!!!!

  38. HORIZONTALNI ELASTIČNI SPEKTRI ODGOVORA • spektar odziva modificira se sukladno kategorijima tla za koje su dani svi potrebni parametri u tablici (TIP 1) ag ovisno o potresnom području  = 1,0

  39. VERTIKALNI ELASTIČNI SPEKTAR ODGOVORA ag ovisno o potresnom području  = 1,0

  40. HORIZONTALNI PRORAČUNSKI SPEKTRI ODGOVORA  = 0,2 ag ovisno o potresnom području q faktor ponašanja

  41. VERTIKALNI PRORAČUNSKI SPEKTAR ODGOVORA  = 0,2 VERTIKALNI: ag avg; S=1,0

More Related