slide1 l.
Download
Skip this Video
Download Presentation
MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 41

MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA - PowerPoint PPT Presentation


  • 486 Views
  • Uploaded on

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.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA' - amaryllis


Download Now 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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
MASIVNI MOSTOVI – VJEŽBE

SEIZMIČKI PRORAČUN VIJADUKTA

slide2

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

opis konstrukcije mosta
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.

polo aj konstrukcije i djelovanje okoli a
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

polo aj konstrukcije i djelovanje okoli a5
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

materijali
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

seizmi ka prora unska situacija
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

vlastita te ina g k1 i d odatno stalno optere enje g k2
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

prednapinjanje p k
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

seizmi ko djelovanje
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

slide11
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

slide12
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)

seizmi ko djelovanje13
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)

seizmi ko djelovanje14
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)

seizmi ko djelovanje15
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.

seizmi ko djelovanje16
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

modeliranje konstrukcije i provedba dinami kog prora una
Modeliranje konstrukcije i provedba dinamičkog proračuna

Prostorni, štapni model

Presjeci stupova, sandučastog rasponskog sklopa, dijafragmi

Čvorovi rasponskog sklopa 1-57

modeliranje konstrukcije i provedba dinami kog prora una18
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

modeliranje konstrukcije i provedba dinami kog prora una19
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

unutarnje sile potrebne za dimenzioniranje dobivene ra unalnim programom uzdu ne sile n
Unutarnje sile potrebne za dimenzioniranje dobivene računalnim programom - Uzdužne sile N

VLASTITA TEŽINA I DODATNO STALNO OPTEREĆENJE

PREDNAPINJANJE

SEIZMIČKO DJELOVANJE

momenti savijanja my i momenti savijanja m z
Momenti savijanja My i Momenti savijanja Mz

PREDNAPINJANJE

SEIZMIČKO DJELOVANJE

SEIZMIČKO DJELOVANJE

popre ne sile vz i popre ne sile v y
Poprečne sile Vz i Poprečne sile Vy

PREDNAPINJANJE

SEIZMIČKO DJELOVANJE

SEIZMIČKO DJELOVANJE

dimenzioniranje stupova
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

dimenzioniranje stupova24
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

nosivost na savijanje s uzdu nom silom u plasti nome zglobu
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

nosivost na savijanje s uzdu nom silom izvan plasti nog zgloba
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

nosivost na popre ne sile u podru ju plasti noga zgloba
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

nosivost na popre ne sile u podru ju plasti noga zgloba28
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

nosivost na popre ne sile izvan podru ja plasti noga zgloba
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

nosivost na popre ne sile izvan podru ja plasti noga zgloba30
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

armatura za ovijanje plasti noga zgloba
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

kontrola izvijanja uzdu ne tla ne armature
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:

duljina plasti noga zgloba
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%:

skica armature stupova s1 s4
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
skica armature stupova s2
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
skica armature stupova s3
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
slide38

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

slide39

VERTIKALNI ELASTIČNI SPEKTAR ODGOVORA

ag ovisno o potresnom području

 = 1,0

slide40

HORIZONTALNI PRORAČUNSKI SPEKTRI ODGOVORA

 = 0,2

ag ovisno o potresnom području

q faktor ponašanja

slide41

VERTIKALNI PRORAČUNSKI SPEKTAR ODGOVORA

 = 0,2

VERTIKALNI: ag avg; S=1,0