40
Асеизмичко проектирање 62 5. ЕВРОКОД ЗА АСЕИЗМИЧКО ПРОЕКТИРАЊЕ – EC8 5.1. СТРУКТУРА НА ЕВРОКОД 8 (EC8) ЕВРОКОД 8 се состои од шест дела и тоа: EN 1998–1 се однесува на проектирање на згради и градежни работи во региони со сеизмички хазард. Глава 2 од EN 1998–1 ги содржи основните пропишани услови за однесување и критериуми за асеизмичко проектирање на згради и градежни работи во региони со сеизмички хазард. Глава 3 од EN 1998–1 ги дава правилата за моделирање на сеиз-мичкото дејство и неговото комбинирање со други дејства. Глава 4 од EN 1998–1 ги содржи основните принципи за асеизмичко проектирање на згради Глава 5 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на бетонски конструкции Глава 6 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на челични конструкции Глава 7 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на спрегнати конструкции (челик-бетон) Глава 8 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на дрвени конструкции Глава 9 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на ѕидани конструкции Глава 10 од EN 1998–1 ги содржи основните принципи и други аспекти за проектирање и доверливост при примена на базна изолација кај конструкците и особено зградите EN 1998–2 содржи специфични прописи кои се однесуваат на проекти-рање мостови. EN 1998–3 содржи прописи кои се однесуваат на проецена на сеизмичката отпорност на конструкциите и нивно зајакнување. EN 1998–4 содржи специфични кои се однесуваат на проектирање на силоси, резервоари и цевоводи.

05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

  • Upload
    mile

  • View
    172

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

EUROCODE for aseismic design

Citation preview

Page 1: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

62

5. ЕВРОКОД ЗА АСЕИЗМИЧКО ПРОЕКТИРАЊЕ – EC8 5.1. СТРУКТУРА НА ЕВРОКОД 8 (EC8) ЕВРОКОД 8 се состои од шест дела и тоа:

EN 1998–1 се однесува на проектирање на згради и градежни работи во региони со сеизмички хазард.

Глава 2 од EN 1998–1 ги содржи основните пропишани услови за однесување и критериуми за асеизмичко проектирање на згради и градежни работи во региони со сеизмички хазард.

Глава 3 од EN 1998–1 ги дава правилата за моделирање на сеиз-мичкото дејство и неговото комбинирање со други дејства.

Глава 4 од EN 1998–1 ги содржи основните принципи за асеизмичко проектирање на згради

Глава 5 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на бетонски конструкции

Глава 6 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на челични конструкции

Глава 7 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на спрегнати конструкции (челик-бетон)

Глава 8 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на дрвени конструкции

Глава 9 од EN 1998–1 ги содржи специфичните принципи за асеизми-чко проектирање на ѕидани конструкции

Глава 10 од EN 1998–1 ги содржи основните принципи и други аспекти за проектирање и доверливост при примена на базна изолација кај конструкците и особено зградите

EN 1998–2 содржи специфични прописи кои се однесуваат на проекти-рање мостови.

EN 1998–3 содржи прописи кои се однесуваат на проецена на сеизмичката отпорност на конструкциите и нивно зајакнување.

EN 1998–4 содржи специфични кои се однесуваат на проектирање на силоси, резервоари и цевоводи.

Page 2: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

63

EN 1998–5 содржи специфични прописи кои се однесуваат на проекти-рање на темели, потпорни конструкции и геотехнички аспекти.

EN 1998–6 содржи специфични прописи кои се однесуваат на проектирање на кули и оџаци.

5.1.1. Поими и дефиниции Во рамките на EC8 се воведуваат поими кои ги нема во другите еврокодови и нивното значење е дадено со следните дефиниции:

фактор на однесување - тоа е фактор кој се користи при димензионирањето за намалување на силите добиени со ленеарна анализа, а со цел да се земе предвид нелинеарниот одговор на конструкциите. Вредностите на овој фактор зависат од материјалот, конструктивниот систем и избраната проектна постапка

метод на проектирање според капацитет - метод за проектирање според кој се избираат одредени елементите од конструктивниоте систем и тие се димензионираат и за нив деталите се решаваат на таков начин да се обезбеди дисипација на енергијата при големи деформации, додека другите конструтивни елементи имаат доволно носивоист за да се реализира планираната дисипација на енергијата

дисипативна конструкција – конструкција која е способна да дисипира енергија со помош на дуктилно, хистерезисно, однесување и/или други средства

дисипативни зони – претходно дефинирани зони од дисипативните конструкции каде што се лоцирани можностите за дисипација

динамички независни единици - конструкција или дел од конструкцијата кој е директно изложен на потрси на тлото и чиј што одговор не зависи од одговорот на соседните единици од конструкцијата

фактор на важност – тоа е фактор кој зависи од последиците од конструктивниот лом

недисипативна конструкција - тоа е конструкција која е проектирана за одредено сеизмичко дејство без земање предвид на материјалното нелинеарно однесување

неконструктивни елементи – аритектонски, машински или електрични елементи или компоненти кои или поради мала носивост или поради начинот на кој се поврзани со носивата конструкција, не се земаат предвид како носиви при асеизмичкото проектирање

примарни сеизмички елементи – тоа се елементи кои се сметаат за дел од носивиот систем кој се спротивставува на сеизмичкото дејство, кој се моделира во анализата за асеизмичко проектирање и е проектиран и димензиониран во склад со препораките на EN 1998

секундарни сеизмички елементи – тоа се елементи кои не се сметаат за дел од носивиот систем кој се спротивставува на сеизмичкото дејство и чијашто носивост и крутост се занемарува при прифаќањето на сеизмичкото дејство

Page 3: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

64

5.2. ОСНОВНА ЦЕЛ, ПРИНЦИПИ НА ОДНЕСУВАЊЕ И КРИТЕРИУМИ ЗА АСЕИЗМИЧКО ПРОЕКТИРАЊЕ

5.2.1. Основна цел Основна цел на овие прописи е:

да се заштитат човечки животи при дејство на поретки земјотреси, со спречување на колапс на конструкцијата во целина или нејзини делови и задржување на конструктивниот интегритет и одредена носивост

да се ограничат материјалните штети при дејство на почести земјотреси, преку ограничување на конструктивните и неконструктивните штети

конструкциите значајни за заштитата на луѓето да останат функционални

Заслужува да се посочи дека специјални конструкции од типот на нуклеарни централи и големите брани не се третираат во рамките на EN 1998.

5.2.2. Основни барања За да се обезбеди остварување на погоре посочената цел, во прописите дефинирани се следните основни барања:

Барање за избегнување на колапс (Non-Coplaps Requirement-NCR) Ова брање значи конструкцијата да биде така проектирана за да издржи земјотрес без да се случи локален или глобален колапс и при тоа после земјотресот да го задржи нејзиниот конструктивен интегритет и одредена носивост. За обични конструкции ова барање треба да биде исполнето за референтен земјотрес кој има 10% веројатност ( NCRP ) да биде надминат во 50 години (тоа е препорачана вредност), т.е. тоа е земјотрес со повратен период ( NCRT ) од 475 години.

Барањето за избегнување на колапс се постигнува со правилно димензионирање и решавање на деталите на конструктивните елементи, со комбинирање на јакост и дуктилност на начин кој на конструкцијата ќе и обезбеди фактор на сигурност во однос на губење на носивоста под дејство на вертикални и попречни товари, да изнесува помеѓу 1.5 и 2.

Барање за ограничување на материјалните штети (Damage Level Requirement-DLR) Ова барање значи дека конструкциите треба да се така проектирани, земјотресите со пократок повратен период (почести), да ги издржат без штети и да спречат подолготрајна нефункционалност на објектите која би довела до големи материјални загуби споредено со чинењето на самата конструкција. За обични конструкции ова барање би требало да биде исполнето за референтен земјотрес кој има 10% веројатност ( DLRP ) да биде надминат во 10 години (тоа е препорачана вредност), т.е. тоае земјотрес со повратен период ( DLRT ) од 95 години.

Обезбедување на барањето за ограничување на материјалните штети се постигнува со ограничување на деформациите (хоризонтални деформации) на системот, на ниво прифатливо за обезбедување на интегритетот на сите делови (вклучувајќи ги и

Page 4: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

65

неконструтивните) и со мерки за обезбедување на интегритетот на исполната (ѕидарија).

Вредностите на DLRP и DLRT кои се погоре дадени, се препорака, вредноста на овие коефициенти, во одредена земја, треба да ја дефинираат соодветните нацинални авторитети во зависност посакуваното ниво на сигурност и економската моќ на земјата.

Ниво на доверливост Различни нивоа на доверливост се воведени преку класификација на конструкциите во класи со различна важност, Табела 5.1. Нивото на важноста на конструкциите се определува во зависност од последиците кои евентуалниот лом на конструкцијата би ги предизвикал. На секоја класа на важност се доделува одредена вредност на факторот на важност 1γ . Вредноста на овој коефициент се одбира така да одговара на поголема или помала вредност на повратниот период. Во практична смисла со вредноста на 1γ се мултиплицира референтното сеизмичко дејство, односно при линеарна анализа се мултиплицираат статичките величини добиени од анализата.

Табела 5.1 Класи на важност на згради

КЛАСА НА ВАЖНОСТ ЗГРАДИ 1γ

I Згради со мала важност за општата безбедност, пр. земјоделски објети и слично. 0.8

II Обични згради, кои не припаѓаат во други категории 1.0

III

Згради чија што сеизмичка отпорност е значајна, со оглед на последиците кои произлегуваат од нивниот колапс, пр. училишта, општествени сали, културни институции и сл.

1.2

IV Згради чиј што интегритет за време на земјотресот е од витално значење за општествена заштита, пр. болници, пожарникарски станици, електрани исл.

1.4

И вредностите на 1γ треба да бидат дефинирани во националните анекси на EN 1998. Препорачаните вредности на овој коефициент за четирите класи на важност на објектите се дадени во третата колона од Табела 5.1.

5.2.3. Критериуми за усогласеност Со цел да се обезбеди исполнување на основните барања се контролираат следните гранични состојби:

5.2.3.1. Гранична состојба на лом (Ultimat Limit State-ULS) Се проверува капацитетот за носивост и дисипација на енергија. Вредностите на капацитетот на носивост и дисипација на енергија на конструкцијата зависат од нивото

Page 5: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

66

до кое е искористен нелинеарниот одговор. Во практична смисла рамнотежата помеѓу обезбедената носивот и капацитетот на дисипација на енергија се карактеризира со вредностите на факторот на однесување q и соодветната класификација според дуктилноста.

Се проверува стабилноста на конструкцијата на превртување и лизгање како целина под дејство на земјотрес .

Се контролира дали елементите на темелите и темелната подлога можат да ги прифатат реакциите од конструкцјата без значителни трајни деформации.

При анализата треба да бидат земени предвид ефектите од втор ред, појавата на дополнитетлни сили како резултат на геометриска нелинеарност (големи деформации).

Потребно е да се провери однесувањето на неконструктивните елементи под дејство на земјотрес со цел да се утврди дали претставуваат ризик за луѓето или дали имаат влијание на одговорот конструктивните елементи.

Заслужува да се посочи дека за случаи на ниска сеизмичност ( g08.0ag < ) може да се применуваат упростени процедури за контрола на граничната состојба на лом, додека за случи на многу ниска сеизмичност ( g04.0ag < ) не се применуваат одредбите од EN 1998.

5.2.3.2. Гранична состојба на штети (Damege Limit State-DLS) Со цел да се обезбеди потребно ниво на доверливост дека нема да се јават неприфатливо големи материјални штети се контролираат деформациите или други ограничувања дефинирани во EN 1998.

За конструкции важни за обезбедување на јавната безбедност, треба да се провери дали конструктивниот систем има потребна отпорност и крутост за да ја задржи функционалноста на виталните услуги после земјотрес со одреден повратен период.

Така на пример се проверува релативното катно поместување (interstory drift) при дејство на чести земјотреси да биде во следните граници:

0.50% за крути неконструктивни елементи прицврстени за носивата конструкција

0.75% за дуктилни неконструктивни елементи прицврстени за носивата конструкција

1.00% за неконструктивни елементи кои не соработуваат со носивата конструкција

Граничната состојба на штети (DLS) во многу случаи го условува проектирањето на конструкциите.

5.2.3.3. Специфични мерки

Проектирање Во зависност од можностите конструкциите треба да имаат едноставни и правилни форми во основа и по висина. Доколку е потребно тие меже да се поделат со дилатациони фуги за да претставуваат независни целини во однос на динамичкото однесување.

Page 6: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

67

Со цел да се обезбеди дуктилно и дисипативно однесување на конструкцијата, потребно е при проектирањето да се води сметка за избегнување на прерано појава на локални механизми на лом. За таа цел се применуваат постапките од метод на проектирање според капацитет, со кој се обезбедуваа соодветна хиерархија на појава на зони на пластично однесување во конструкцијата а со тоа и се избегнува појава на крт лом.

Со оглед на тоа што однесувањето на конструкцијата во целина многу зависи од однесувањето на критичните делови неопходно е да се посвети посебно внимание на решавањето на деталите во тие делови, за да се обезбеди пренос на потребните сили и дисипација на енергијата под дејство на цикличен товар.

Анализата на конструкцијата треба да се спроведува на соодветен математички модел во кој, доколку е потребно, треба да се вклучи влијанието на деформабилноста на подлогата и неконструктивните елементи како и други аспекти, како на пример присустство на соседна конструкција.

Темелење При проектирањето на темелите треба да се води сметка тие да имаат потребна крутост за да го обезбедат преностот на силите од конструкцијата на подлогата што е можно порамномерно.

Со исклучок на мостовите, се препорачува користење само на еден конструктивен тип на темели кај независните динамички целини.

Проект за контрола на квалитет Во проектите на сите конструкции потребно е освен прецизно разработените детали важни за обезбедување на дуктилното и дисипативно однесување да се приложат и правила за контрола на квалитетот.

Во зони со висока сеизмичност за конструкции со особена важност потребно е да се изготви и Проект за обезбедување на квалитет во проектирањето, изградбата и користењето на конструкциите.

5.3. МОДЕЛИРАЊЕ НА СЕИЗМИЧКОТО ДЕЈСТВО 5.3.1. Услови на подлогата Пред да може да се пристапи на дефинирање на сеизмичкото дејство неопходно е да се спроведат истраги со цел да се утврдат карактеристиките на пологата на која ќе биде фундирана конструкцијата. Обемот на овие истраги зависи од факторот на важност на конструкцијата и може да боде пропишан во националниот анекс на EN 1998.

Исто така треба да се води сметка локацијата на која се планира изградба на објектот да нема ризик од појава на расед, клизиште или услови за појава на ликвифакција во случај на земјотрес.

Во рамкуте на EN 1998. дефинирани се пет типа на почви A, B, C, D и E. Нивните карактеристики се дадени во Табела 5.2

Page 7: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

68

Табела 5.2 Типови на почви

Параметри Тип на почва Опис на геолошкиот профил

30,sv (m/s)

SPTN /30cm

uc (KPa)

A Карпи или други на карпа слични геолошки форамции, вклучувајќи најмногу 5м послаб материјал на површината.

> 800 - -

B

Депозити од многу густ песок, чакал или тврда глина, најмалку неколку десетици метри длабоки, кои се карактеризираат со рамномерен пораст на механичките карактеристики во длабочина.

360-800 > 50 > 250

C

Длабоки депозити од густ или средно густ песок, чакал или тврда глина со длабочина од неколку десетици до многу стотици метри.

180-360 15- 50 70 - 250

D

Депосити од лабави до средни почви без кохезија (со или без некои меки кохезивни слоеви), или од предоминантно меки до цврсти кохезивни почви.

< 180 < 15 < 70

E

Геолошки профил кој се состои од површински алувиумски слој со вредности на vs како кај почви од тип C или D и дебелина која варира од околу 5м и 20м, потпрени од поцврст материјла со vs > 800 m/s.

S1

Депозит кој се состои или содржи слој со дебелина од најмалку 10м, од мека глина/ нанос со висок индекс на пластичност (PI > 40) и значителна содржина на вода.

< 100 - 10 -20

S2

Депозити од почви подложни на ликвифакција, или чувствителни глини или било кој друг профил кој не е вклучен во тип A-E и S1

Почвите треба да се класифицираат според средната вредност на брзината на трансверзалните бранови 30,sv доколку е достапна. Во спротивно класификација се врши според SPTN (Standard Penetration Test).

Средната вредност на брзината на трансверзалните бранови 30,sv се определува според следниот израз:

∑=

=

N,1i i

i30,s

vh

30v

Page 8: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

69

каде hi е дебелина (во метри), а vi брзина на трансверзалните бранови (ниво на дилатации 10-5 или помалку) на i-тиот слој, од вкупно N, од површинските 30м длабочина.

5.3.2. Сеизмичко дејство За да може да се применува EN 1998, националните авторитети треба територијата на својата земја да ја поделат на сеизмички зони во зависност од нивниот сеизмичкиот хазард. Се подразбира дека хазардот во рамките на една сеизмичка зона е константен. За потребите на EN 1998, сеизмичкиот хазард се изразува преку еден параметар и тоа е максималната вредност на земјиното забрзување (peak ground acceleration) при земјотрес на почва од типот А и се означува со gRa .

Референтната вредност на максималното земјино забрзување избрана од националните авторитети одговара на референтниот повратен период NCRT кој се однесува на барањето за избегнување на колапс. На овој повратен период доделен му е фактор на важност 1γ еднаков на 1.0. За други вредности на повратниот период кои се придружени на други класи на важност проектното земјино забрзување на почва од типот А се определува како gR1g aa ⋅= γ .

5.3.2.1. Основен начин на претставување на сеизмичкото дејство За потребите на EN 1998, сеизмичкото дејство во одредена точка од површината на земјата се претставува со еластичен спектар на одговор на забрзување на тлото.

Обликот на еластичниот спектар на одговор е ист и за двете дефинирани нивоа на однесување, избегнување на колапс (NCR) и ограничување на материјалните штети.

Хоризонталното сеизмичко дејство се опишува со две независни ортогонални компоненти претставени со ист спектар на одговор. Трета компонента е вертикалното сеизмичко дејство кое се моделира со еден спектар на одговор за сите типови на почви.

Во случај на одредена локација да постои веројатност на појава на земјотреси од различни извори, сеизмичкото дејство може да се моделира со различни спектари на одговор.

Хоризонтален еластичен спектар на одговор Хоризонталните компоненти на сеизмичкото дејство, т.е. еластичните спектри на одговор се дефинирани со следните изрази:

( ) ( )⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−⋅⋅+⋅⋅=≤≤ 15,2

TT1SaTS:TT0

BgeB η

( ) 5,2SaTS:TTT geCB ⋅⋅⋅=≤≤ η

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅⋅=≤≤

TT5,2SaTS:TTT C

geDC η

Page 9: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

70

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅⋅=≤≤ 2

DCgeD T

TT5,2SaTS:s4TT η

каде:

Se(T) вредност на елестичниот спектар на одговор

T периода на основниот тон на линеарен систем со еден степен на слобода

ag е проектно забрзување на тлото од типот A ( gR1g aa ⋅= γ )

TB е долната граница на приодата од константниот дел од спектарот

TC е горна граница на приодата од константниот дел од спектарот

TD е вредноста која го означува почетокот на делот од спектарот со константен одговор на поместувањата

S фактор на почвата

η е корективниот фактор на придушување, со референтна вредност 1=η за вискозно придушување од 5%

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3T

Se/ag

Слика 5.1 Облик на елестичниот спектар на одговор

Вредностите на TB, TC, TD и S кои го дефинираат обликот на еластичниот спектар на одговор зависат од типот на почвата и треба да бидат определени во националните анекси. Сепак во EN 1998 дадени се препорачани вредности на овие параметри (Табела 5.3 и 5.4) за два типа на спектри. Тип 1 се препорачува да се користи доколку анализата покажува дека во сеизмичкиот хазард учествуваат извори на земјотрес со магнитуда на површнинските сеизмички бранови Ms > 5.5, во спротивен случај се препорачува користење на спектар Тип 2.

Page 10: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

71

Табела 5.3 Вредности на параметрите кои ги дефинираат еластичните спектри на одговор од типот Т1(Type 1)

Тип на почва 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

Табела 5.4 Вредности на параметрите кои ги дефинираат еластичните спектри на одговор од типот Т2(Type 2)

Тип на почва S TB(s) TC(s) TD(s)

A 1.0 0.05 0.25 1.2

B 1.35 0.05 0.25 1.2

C 1. 5 0.10 0.25 1.2

D 1.8 0.10 0.30 1.2

E 1.6 0.05 0.25 1.2

Вредностите на корективниот фактор на придушување η можат да се определат од следниот израз:

( ) 55.05/10 ≥+= ξη

каде:

ξ е коефициент на вискозно придушување изразен во проценти од критичната вредност.

Page 11: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

72

Слика 5.2 Препорачан елестичниот спектар на одговор од Тип 1 (Ms > 5.5) за почви

тип A до E (5% приидушување)

Слика 5.3 Препорачан елестичниот спектар на одговор од Тип 2 (Ms < 5.5) за почви

тип A до E (5% приидушување)

Доколку е потребно да се определи еластичниот спектар на одговор на поместување ( )TSDe тоа се прави со директна трансформација на еластичниот спектар на одговор ( )TSe со следниот израз:

( ) ( )2

eDe 2TTSTS ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=π

Page 12: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

73

Вертикален еластичен спектар на одговор Вертикалната компонента на сеизмичкото дејство, се претставува со еластичен спектар на одговор ( )TSve се дефинира со следните изрази:

( ) ( )⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−⋅⋅+⋅=≤≤ 10,3

TT1aTS:TT0

BvgveB η

( ) 0,3aTS:TTT vgveCB ⋅⋅=≤≤ η

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅=≤≤

TT0,3aTS:TTT C

vgveDC η

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅=≤≤ 2

DCvgveD T

TT0,3aTS:s4TT η

Табела 5.5 Вредности на параметрите кои го дефинираат вертикалниот еластичните спектри на одговор

Спектар gvg a/a TB(s) TC(s) TD(s)

Тип 1 0.90 0.05 0.15 1.0

Тип 2 0.45 0.05 0.15 1.0

Проектен спектар за еластична анализа Способноста на конструкциите да ги прифатат сеизмичките сили во зоната на нелинеарно однесување овозможува димензионирањето да се врши со сеизмички сили помали од тие добиени со еластичниот спектар на одговор. Меѓутоа, со цел да избегне спроведување нелинеарна анализа која бара пософистициран математички модел и процедури, а да се земе предвид способноста на конструкцијата за дуктилно однесување и дисипација на енергија се користи редуциран еластичен спектар кој се нарекува проектен спектар. Редукцијата се постигнува со воведување на фактор на однесување q.

Факторот на однесување q е претпоставена вредност на односот на сеизмичките сили кои конструкцијата би ги имала во случај потполно еластичен одговор при вискозно придушување од 5% и сеизмичките сили кои можат да се користат во стандардни постапки за димензионирање базирани на еластични аналитички модели сепак обезбедувајќи задоволителен одговор. Вредностите на овој фактот се пропишани во соодветни делови од EN 1998, во зависност од избраниот конструктивен систем и материјал.

Проектните спектри ( )TSd за хоризонталните компоненти на сеизмичкото дејство, се определуваат со следните изрази:

Page 13: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

74

( ) ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⋅+⋅⋅=≤≤

32

q5,2

TT

32SaTS:TT0

BgdB

( )q5,2SaTS:TTT gdCB ⋅⋅=≤≤

( )⎪⎩

⎪⎨⎧

⋅≥

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅=

≤≤

g

Cg

dDC

aTT

q5,2Sa

TS:TTTβ

( )⎪⎩

⎪⎨⎧

⋅≥

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅⋅=

g

2DC

gdD

aT

TTq5,2SaTS:TT

β

каде:

Sd(T) вредност на проектниот спектар

q фактор на однесување

β е фактор на долната граница (оваа вредност ја определуваат националните авторитети, препорачана вредност 2.0=β )

5.3.2.2. Алтернативен начин на претставување на сеизмичкото дејство Алтернативен начин на претставување на сеизмичкото дејство е претставување во облик на запис на забрзување-акцелерограм (или поместување, брзина) на тлото, познат како временска историја на земјотресот (time-historie).

Во зависност од примената и расположивите информации, сеизмичкото дејство може да се претставува со синтетички истории (акцелерограми) и записи или симулации од реални земјотреси.

Во EN 1998 дадени се повеќе препораки кои треба да ги исполнуваат ситетички генерираните истории на акцелерации. Тие препораки се однесуваат на спектарот на одговор од тие записи, нивното времетраење, минималниот број на истории применети во анализата и сл.

Доколку постојат записи од реални земјотреси од извори кои можат да бидат актуелни и за разгледуваната локација при динамичка анализа можат да се користат тие записи или симулации на изворот и механизмот на распростирање на сеизмичките бранови при познати сеизмолошки карактеристики на изворот и гелошки карактеристики на тлото низ кое патуваат сеизмичките бранови.

Page 14: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

75

5.4. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ ЗА ПРОЕКТИРАЊЕ НА ЗГРАДИ 5.4.1. Карактеристики на сеизмички отпорни (асеизмички) конструкции При проектирање на нови конструкции во региони си сеизмички хазаед принципите на асеизмичкото проектирање треба да се земат предвид од најраните фази на проектирање. На таков начин може да се обезбеди конструктивен систем кој ќе ги исполнува основните барања на EN 1998.

Основни принципи за асеизмичко проектирање

Едноставност на конструктивниот систем Рамномерност, симетрија и статичка неопределеност Рамномерна носивост и крутост во двата правца Торзиона носивост и крутост Соодветно однесување на ниво на меѓукатна конструкција (бескрајно крута во својата рамнина)

Соодветни темели 5.4.1.1. Критериуми за регуларност (правилност) на конструкцијата За потребите на асеизмичкото проектирање конструкциите се делат на регуларни или нерегуларни. Припадноста на конструкциите кон една од овие две групи влијае на следните аспекти од асеизмичкото проектирање:

Избор на математички модел, кој може да биде рамнински или просторен

Избор на метода за анализа на одговорот на конструкцијата

Вредноста на факторот на однесување, кој ќе биде понизок за конструкции со нерегуларности по висина

Во Табела 5.6 дадени се препораките кои произлегуваат од регуларноста или нерегуларноста на конструкциите.

Табела 5.6 Препораки кои произлегуваат од регуларноста или нерегуларноста на конструкциите

Регуларност Допуштено упростување Фактор на однесување

Основа Висина Математички модел

Линеарна еластична анализа

За линеарна анализа

да да рамнински метод на хоризонтални сили

референтна вредност

да не рамнински тонови форми намалена вредност

не да просторен метод на хоризонтални сили

референтна вредност

не не просторен тонови форми намалена вредност

Page 15: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

76

Критериум за регуларност во основа

Една конструкцијата се третира како регуларна во основа доколку ги исполнува следните услови:

Попречната крутост и масите треба да се приближно симетрично распоредени во однос на двете ортогонални оски во основа.

Основата треба да е компактна, т.е. треба да се избегнуваат конвексни полигонални линии на секој кат. Доколку сепак постојат вовлкувања или испакнувања, тие може да се сметаат за прифатливи доколку нивнаат површина изнесува помалку од 5% од површината на објектот во основа.

Крутоста на меѓукатните конструкции во нивната рамнина треба е доволно голема за да деформациите во таа рамнина не влијаат на распределбата на силите на вертикалните носиви елементи. Во случај на облици L, C, H, I и X во основа, треба внимателно да се провери крутоста на попречите гранки и да се спореди со крутоста на централните делови.

Виткоста на конструкцијата во основа minmax LL=λ не смее да биде поголема од 4, каде maxL и minL се најголемата и најмалата димензија во основа, во двата ортогонални правца.

На секое ниво и во двата ортогонални правца на анализа x и y, конструктивниот ексцентрицитет eo и радиусот на торзија r треба да ги исполуваат двата услова дадени подолу, за случај на анализа во правец y:

xox r30.0e ⋅≤ и sx lr ≥

каде:

oxe е растојание помеѓу центарот на крутост и центарот на маси, мерено во правец x, кога анализта се спроведува во правец y;

xr радиус на торзија

sl радиус на ... на катните маси во основа

Координати на центарот на крутост:

( )( )∑

∑=y

yCS EI

xEIx

( )( )∑

∑=x

xCS EI

yEIy

Координати на центарот на крутост:

( )( )∑

∑ ⋅=

mmx

xCM ( )( )∑

∑ ⋅=

mmy

yCM

Радиуси на торзија:

( )

( )∑∑ +

=y

x2

y2

x EIEIyEIx

r ( )

( )∑∑ +

=x

x2

y2

y EIEIyEIx

r

Page 16: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

77

Критериум за регуларност по висина

Една конструкцијата се третира како регуларна по висина доколку ги исполнува следните услови:

Сите коструктивни системи за прифаќање на хоризонталните товари, како што се; јадра, носиви ѕидови или рамки треба да се констинуирани, без прекини, од темелите до врвот на конструкцијата. Доколку постојат одредени вовлекувања на одредени висини, тогаш вертикалните елементи треба да продолжуваат до врвот на соодветната зона.

Попречната крутост и масите на поедините катови треба да биде константна или да се менува постепено, без нагли промени, од темелите до врвот на конструкциите.

Кај рамковните системи, односот на реалната катна носивост и потребната носивоста добиена од анализата не треба да варира помеѓу соседните катови.

Во случаи кога постојат вовлекувања потребно е да бидат исполнети дополнителни препораки дадени на Слика 5.4.

Слика 5.4 Дополнителни критериуми за регуларност во згради со вовлекувања

Page 17: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

78

5.4.2. Методи за анализа на одговорот на конструкциите При дефинирање на математичкиот модел кој се користи за потребите на анализата на одговорот конструкциите под дејство на сеизмичко дејство треба да ги следи следните препораки:

Математичкиот модел на конструкцијата треба соодветно да го претставува распоредот на крутоста и масите на таков начин да сите значајни деформации и инерцијални сили бидат земени предвид при сеизмичко дејство. Во случај на нелинеарна анализа моделот треба исто така соодветно да го претставува распоредот на носивоста.

Математичкиот модел исто така треба да го одразува влијанието на јазлите на деформабилноста на конструкцијата, како и краевите на гредите и столбовите кај рамковните системи. Неконструктивните елементи кои можат да влијаат на однесувањето на примарната конструкција треба да се земат предвид.

Конструкцијата се третира дека се состои од одреден број на конструктивни системи за прифаќање на вертикални и хоризонтални сили, кои меѓусебно се поврзани со хоризонтални дијафрагми(меѓукатните конструкции).

Во случаи кога хоризонталните дијафрагми се крути во својата рамнина, катните маси и моментите на инерција може да се смета дека се сконцентрирани во центарот на маси, односно во центарот на крутост.

Во Табела 5.6 дадени се препораки за избор на математички модел зависно од тоа дали конструкцијата ги задоволува критериумите за регуларност во основа и по висина.

При дефинирање на математички модел на конструкции од бетон, сппрегнати конструкции (бетон-челик) и на ѕидани конструкции, крутоста на конструктивните (носивите) елементи треда да се опредлува водејќи сметка за ефектот од прснатините. Крутоста треба да одговара на крутоста во моментот на појава на течење во арматурата. Доколку не се прави попрецизна аанализа на влијанието на прснатините, кај бетонските и пресеците од ѕидарија, се препорачува крутоста да се земе како половина од вредноста на пресек без прснатини.

Доколку ѕидовите од исполната имаат значително влијание на попречната крутост тие треба да се земат во анализата.

5.4.2.1. Метода на хоризонтални сили Оваа метода може да се применува за анализа на конструкции на чиј одговор повисоките тонови форми немаат значително влијание и во двата основни правца. Такви се конструкциите кои ги исполнуваат двата следни услова:

Периодите на основниот тон 1T во двата правца се помали од следните вредности:

⎩⎨⎧ ⋅

≤s0.2

T4T C

1

Конструкцијата ги исполнува критериумите за регуларност по висина.

Вкупна хоризонтална сила

Вкупната хоризонтална сила bF за секој хоризонтален правец се определува според следниот израз:

Page 18: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

79

( ) λ⋅⋅= mTSF 1db

каде:

( )1d TS е ордината од проектниот спектар која одговара на периодата 1T

m е вкупната маса на објкетот од темелите до врвот

λ е корекционен фактор чија што вредност е: 85.0=λ доколку C1 T2T ≤ и објектот има повеќе од два ката, во друг случај 0.1=λ

Периодата на основниот тон 1T на конструкцијата може да се определи според методите од динамиката на конструкциите.

За конструкции со висина помала од 40m вредноста на периодата на основниот тон 1T (во сек.) може приближно да се определи според следниот израз:

43

t1 HCT ⋅=

каде:

tC коефициент кој за конструктивен систем од просторни челични рамки изнесува 0.085, за армиранобетонски просторни рамки и за челични рамки со несиметрични спрегови 0.075 и за сите други конструктивни системи 0.05

H висина на објектот во метри од темелите или горното ниво на крут подрум

Во случај на конструкции со бетонски или платна од ѕидарија вредноста на tC може да се определи и како:

ct A/075.0C =

каде:

( )( )[ ]∑ +⋅= 2wiic Hl2.0AA

и

cA е вкупната ефективна површина на платната од првиот кат на објектот во m2

iA е ефективна површина на платното i во разгледуваниот правец од првиот кат на објектот во m2

wil е должина на платното i од првиот кат на објектот во правец на приложените сили во m, со ограничување дека односот H/lwi не смее да биде поголем од 0.9

Алтернативно, процена на вредноста на 1T може да се направи со следниот израз

d2T1 ⋅=

Page 19: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

80

каде:

d е хоризонтално поместување на врвот од конструкцијата, во m, предизвикано од гравитационите товари приложени во хоризонтален правец.

Дистрибуција на хоризонталната сеизмичка сила

Дистрибуцијата на хоризонталната сеизмичка сила по висина се врши според обликот на првата тонова форма. За таа цел тоновата форма се определува според методите од динамиката на конструкциите или може да се претпостави дека распределбата е линеарна по висина.

Се определува одговорот на конструкцијата, на двата рамнински модела, под дејство на хоризонталните сили iF приложени на сите катови.

∑ ⋅⋅

⋅=jj

iibi ms

msFF

каде:

iF хоризонтална сила која делува на катот i

bF вкупна хоризонтална сила

ji s,s се поместувања на масите ji m,m според основната тонова форма

ji m,m маси на соодветните катови

Доколку се направи апроксимација за линеарен облик на првата тонова форма хоризонталните сили iF се определуваат според следниот израз:

∑ ⋅⋅

⋅=jj

iibi mz

mzFF

каде:

ji z,z се висини на масите ji m,m од нивото на делување на сеизмичкото дејство, темелите или горното ниво на крут подрум

5.4.2.2. Метода на спектрална анализа со тонови форми (modal responce spectrum) За сите конструкции кои не ги исполнуваат условите од точка 5.4.2.1 за определување на одговорот на сеизмичко дејство се користи методата на спектрална анализа со тонови форми.

Според методата на спектрална анализа со тонови форми во определување на одговорот на конструкциите се вклучуваат сите тонови форми кои имаат значително уество во вкупниот одговор.

Page 20: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

81

Критериуми за тоа кои тонови форми ќе учествуваат во вкупниот одговор се:

сумата на ефективните тонови маси од тоновите форми земени при анализата треба да изнесува 90% од вкупната маса на конструкцијата

сите тонови форми со ефективни тонови маси поголеми од 5% од вкупната маса се вклучуваат во анализата

Ефективна тонова маса km која одговара на тоновата форма k, се определува така да вкупната хоризонталната сеизмичка сила bkF се определува како производ од ординатата на проектниот спектар и ефективната тонова маса ( ) kkdbk mTSF ⋅= (сумата од ефективните тонови маси ја дава вкупната маса на конструкцијата).

При просторна анализа на конструкцијата, погоре посочените критериуми треба да се исполнети во двата релевантни правеци.

Доколку горните два критериума не се исполнети (поради големото учество на торзионите тонови форми), бројот на тонови форми k кои се земаат при анализата при просторна анализа треба да ги исполни следните два услова:

n3k ⋅≥

и

s20.0Tk ≤

каде:

k е број на тонови форми кои се земаат при анализата

n број на катови над темелите или горното ниво на крут подрум

kT период на вибрации на тоновата форма k

Комбинација на одговорите од поедините тонови форми

Одговорот на две тонови форми i и j (клучувајќи ги и транслаторните и торзионите тонови форми) може да се сметаат независни едни од други, доколку периодите iT и

jT , ( ij TT ≤ ) го исполнуваат следниот услов:

ij T9.0T ⋅≤

Доколку сите тонови форми вклучени во анализата се взаемно независни, тогаш максималната вредност на EE на одговорот на сеизмичкото дејство може да се определи како:

∑= 2EiE EE

каде:

EE разгледуван одговор на сеизмичко дејство (сили, поместивања и сл.)

EiE вредност на одговор на сеизмичко дејство како резултат на тоновата форма i

Page 21: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

82

5.4.2.3. Метода на нелинеарна статичка анализа (push-over) Нелинеарната статичка анализа (push-over) подразбира определување на одговорот на конструкцијата под дејство на константни гравитациони товари и хоризонтални товари кои монотоно се зголемуваат. Оваа метода може да се примени за верификација на однесувањето на новопроектирани или постоечки конструкцији и тоа:

да се верифицира или ревидира вредноста на односот на прептоварување 1u / αα (дефиниран за различни конструктивни материјали)

да се проценат очекуваните пластични механизми и дистрибуција на штетите

да се процени конструктивното однесување на посточки или зајакнати конструкции

како алтернатива на проектирањето базирано на линеарната-еластична анализа со примена на фактор на однесување q . Доколку оваа метода се користи за проектирање тогаш основа или репер при тоа е целното поместување.

Во случај на конструкциите кои не ги исполнуваат критериумите на регуларност конструкцијата треба да се применува просторен модел. Анализата при тоа треба да се спроведе во две независни постапки со аплицирање на хоризонтален товар во секој од двата ортогонални правца.

Во случај пак на конструкции кои го исполнуваат условот за регуларност анализата може да се спроведед на два рамнински математички модела, по еден за секој ортогонален правец.

За ниски објекти од ѕидарија (пониски од три ката и однос висина/ширина помал од 1) кај кои во конструктивните ѕидови доминираат напрегањата на смолкнување, секој кат може да се анализира независно.

Хоризонтални товари

При нелинеарна статичка анализа потребно е да се применат најмалку две различни дистрибуции на вкупната хоризонтална сила по висина:

униформна распределба, според која хоризонталните сили се пропорционални на масите, независно од катните висини

распределба во склад со тоновите форми, според оваа диструбуција хоризонталните сили се соодветни на силите кои се применуваат при еластичната анализа

Хоризонталните сили треба да се нанесуваат во точките во кои се наоѓаат масите.

Крива на капацитет на носивост (capacity curve)

Со нелинеарната статичка анализа се определува релација на вкупната хоризонтална сила и контролното поместување-кривата на капацитет. Вредноста на контролното поместување се движи од нула до 150% од целното поместување. Целното поместување се определува како поместување од еластичен спектар на одговор за еквивалентен систем со еден степен на слобода.

5.4.2.4. Метода на нелинеарна динамичка анализа(time-history) Одговорот на конструкцијата кога сеизмичкото дејство е претставено со временска историја може да се добие со нумеричка интеграција на диференцијалните равенки на

Page 22: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

83

движење. При тоа е важно нелинеарното однесување на елементите да се претстави со соодветни закони.

5.4.2.5. Комбинирање на влијанијата од компонентите на сеизмичките дејства

Хоризонтални компоненти

При анализата се смета дека хоризонталните компоненти на сеизмичкото дејство делуваат симултано, па затоа влијанијата предизвикани од нив се комбинират. За таа цел се спроведува анализа на одговорот на конструкцијата на различните компоненти посебно. Максималните врености на секоја величина после тоа се определуваат како квадратен корен од сума на квадратите на таа величина добиени од поединечното дејство на секоја хоризонтална компонента.

На ваков начин добиените вредности се на страна на сигурноста при определување на величините од симултано дејство на други дејства со сеизмичките. Се разбира дека постои можност за користење на пософистицирани модели за добивање попрецизни вредности на одредени величини при симултано дејство на хоризонталните компоненти со други дејства.

Алтернативен приод при поределување на одредени величини од симултано дејство на двете хоризонтални компоненти е:

EdyEdx E30.0""E +

EdyEdx E""E30.0 +

каде:

""+ значи „да се комбинира со”

EdxE ја претставува вредноста на одредена величина добиена при прилагање на хоризонталната сила во правец „x” од конструкцијата

EdyE ја претставува вредноста на одредена величина добиена при прилагање на хоризонталната сила во ортогонални правец „y” од конструкцијата

Вертикална компонента

Во случај g25.0avg > влијанието на верикалната компонента на сеизмичкото дејство неопходно е да се земе предвид во следните случи:

хоризонтални или скоро хоризонтални елементи со распон 20 и повеќе метри

хоризонтални или скоро хоризонтални конзолни елементи подолги од 5 метри

хоризонтални или скоро хоризонтални преднапрегнати елементи

греди кои потпираат столбови

конструкции со базна изолација

Анализата на одговорот под дејство на верикалната компонента од сеизмичкото дејство може да се спроведува на математички модели на делови од конструкцијата за кои ова

Page 23: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

84

дејство е задолжително, при тоа соодветно се моделира крутоста на соседните елементи.

Во најопшт случај кога за тие елементи се релевантни и хоризонталните компоненти на сеизмичкото дејство, комбинацијата може да се направи според следните изрази:

EdzEdyEdx E30.0""E30.0""E ++

EdzEdyEdx E30.0""E""E30.0 ++

EdzEdyEdx E""E30.0""E30.0 ++

каде:

EdzE ја претставува вредноста на одредена величина добиена при прилагање на вертикалната сеизмичка сила

5.4.2.6. Определување на поместувањата Доколку е спроведена линеарна анализа, во тој случај поместувањата од проектниот спектар на сеизмичкото дејство се определува врз база на еластичните деформации со примена на следниот упростен израз:

eds dqd ⋅=

каде:

sd поместување во точка од конструктивниот систем предизвикано од проектното сеизмичко дејство

dq фактор на однесувањето во однос на поместувањата; се претпоставува еднаков на q доколку поинаку не е посочено

ed поместување во точка од конструктивниот систем добиено со ленеарна анализа врз основа на проектниот спектар на одговор во слкад со точка 5.3.2.1, при тоа треба да се вклучат и торзионите ефекти

5.4.3. Верификација на сигурноста Заради верификација на сигурноста на објектите се контролираа двете релевантни гранични состојби како и специфичните мерки опишани во поглавјето 5.2.3.3.

5.4.3.1. Верификација на гранична состојба на лом (ULS) Се смета дека е обезбедено барањето за избегнување на колапс (гранична состојба на лом) од дејство на земјотрес доколку се исполнети условите во однос на носивоста, дуктилноста, рамнотежата, стабилноста на темелите и врските:

Носивост (отпорност)

Со цел да се провери носивоста на конструкцијата следната зависност треба да е задоволена за сите конструтивни (носиви елементи) вклучувајќи ги врските и релевантните неконструктивни елементи:

Page 24: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

85

dd RE ≤

каде:

dE е проектна вредност на одредена величина, добиена под дејство на проектното сеизмичко дејство, вклучувајќи ги доколку е потребно ефектите од втор ред. При определувањето на величините на одговорот допуштено е да се врши редистрибуција на моментите на свиткување во склад со соодветните еврокодови (EN 1992-1-1;2004, EN 1993-1;2004 и EN 1994-1-1;2004).

dR е соодветната проектна носивост на елементите, пресметана во склад со правилата на применетиот материјал (карактеристични вредности на својствата на метријалот kf и парцијалните фактори Mγ ) и во склад со механичките модели усвоени со различните конструктивни типови (дадени во деловите од 5 до 9 на EN 1998, како и другите соодветни еврокодови).

Ефектите од втор ред ( Δ−P ефект) не треба да се вклучуваат во анализата доколку се исполнети следните услови:

10.0hVdP

tot

rtot ≤⋅⋅

каде:

θ е коефициент на осетливост на релативното катно поместување

totP е вкупниот гравитационен товар на разгледуваниот кат и над него

rd е проектна вредност на катното поместување, пресметано како разлика од средната вредност на хоризонталното (попречно) поместување на врвот и дното на разгледуваниот кат пресметани во склад со одредбите дадени во точка 5.4.2.5

totV е вкупната трансверзална сила на катот предизвикана од сеизмичко дејство

h катната висина

Доколку на овој начин добиената вредност на коефициентот 2.01.0 << θ ефектите од втор ред може да се земаат предвид со едноставно множење на разгледуваните велични со фактор ( )θ−11 . Вредноста на коефициентот θ не смее да биде поголема од 0.3.

Доколку проектна вредност на одредена величина dE е определена со примена на нелинеарна анализа тогаш контролата на носивоста изразена преку сили се спроведува само за крти елементи. За дисипативните зони проектирани и димензионирани да се однесуваат дуктилно, критериумот за носивост треба да се контролира преку деформации на елементите (пр. пластичен зглоб, ротација) со примена на соодветните одредби кои се однесуваат за различните конструктивни материјали.

Page 25: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

86

Глобалана и локална дуктилност

Треба да се провери дали конструктивните (носивите) елементи и конструкцијата како целина поседуваат соодветна дуктилност, земајќи ја предвид потребната дуктилност, која зависи од избраниот систем и фактор на однесување. За таа цел се контролира задоволување на посебните препораки за различните конструктивни материјали дадени во деловите од 5 до 9 на EN 1998. Кога е потребно се проверуваат и условите кои произлегуваат од метод на проектирање според капацитет, со цел да се обезбеди посакувана хиерархија во појавување на пластични зглобови и избегне појава на крти механизми на лом.

Во повеќекатните конструкции потребно е да се спречи појава на катен механизам на лом карактеристичен за мек кат (Слика 5.5), бидејќи кај столбовите од мекиот кат се јавува потреба од обезбедување на висок степен на дуктилност.

Слика 5.5 Катен механизам на лом карактеристичен за мек кат

Со цел да се спречи појава на механизам на лом карактеристичен за мек кат, кај конструкции со два и повеќе ката, за сите врските на сите примарни и секундарни греди со столбовите треба да го задоволуваат следниот услов:

∑ ∑≥ RbRc M3.1M

каде:

∑ RcM претставува сума од проектните вредности на носивоста на свиткување на столбовите кои се вклучени во јазелот.

∑ RbM претставува сума од проектните вредности на носивоста на свиткување на гредите кои се вклучени во јазелот.

Горниот изразо треба да биде задоволен во двете ортогонални вертикални рамнини на виткање на рамковни системи во кои рамките се поставени во два ортогонални правца. Тој треба да е задоволен и во позитивна и во негативна насока на моментите околу јазолот, при што моментите во столбовите треба да се во обратна насока од моментите во гредите (Слика 5.6).

Page 26: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

87

Слика 5.6 Носивост на свиткување на јазол (врска) греда&столб

Правилата за метод на проектирање според капацитет, се дадени во деловите од 5 до 9 на EN 1998.

Слика 5.7 Механизам на лом карактеристичен за „јаки столбови- слаби греди” кај

рамковни системи

Слика 5.8 Механизам на лом карактеристичен за „јаки столбови- слаби греди” кај

мешовити системи

Page 27: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

88

Услови на рамнотежа

Конструкцијата треба да биде стабилна, клучувајќи превртување и лизгање, под дејство на проектно сеизмичко дејство (дефинирано во EN 1990:2002 6.4.3.4).

Носивост (отпорност) на хоризонталните дијафрагми

Хоризонталните дијафрагми и спреговите во хоризонтална рамнина треба да се способни да ги пренесат (со одредено ниво на сигурност) ефектите од проектните сеизмички дејства на системот за прифаќање на хоризонтални товари со кој се поврзани.

Носивост (отпорност) на темелите Главна цел е да се обезбеди темелите да не ја достигнат граничната носивост (ULS) пред тоа да се случи во надконструкцијата, т.е. да остане во еластичната област на однесување, во ситуација кога во надконструкцијата веќе се развиваат пластични деформации.

За да се постигне тоа при проектирање според граничната носивост (ULS) се користат величини добиени од сеизмичко дејство со 5.1q = , т.е. со пониска вредност на q од применетата за проектирање на надконструкцијата.

За случај на темели под поедини вертикални елементи (столб или ѕид) се смета дека горниот услов е исполнет доколку проектните вредности на различните величини за темелите се определени од следниот израз:

E,FRdG,FFd EEE Ωγ+=

каде:

Rdγ фактор на сигурност на носивост, кој се зема со вредност 1.0 за 3q ≤ или 1,2 во сите други случаи;

G,FE е вредност на одредена величина која се должи на несеизмичко дејство вклучено во комбинацијата на дејства со сеизмичкото дејство (дефинирано во EN 1990:2002 6.4.3.4);

E,FE е вредност на одредена величина при сеизмичкото дејство;

Ω е вредност на ( ) qE/R didi ≤ на дисипативната зона или елементот i од конструкцијата кој има најголемо влијание на разгледуваната величина

FE каде:

diR проектна носивост на дисипативната зона или елементот i и

diE проектна вредност на одредена величина при проектно сеизмичко дејство (дефинирано во EN 1990:2002 6.4.3.4)

За темели на конструктивни ѕидови или столбови од рамковни системи, Ω е минимална вредност од односот EdRd M/M во двата главни ортогонални правци на најниските попречни пресеци каде пластичен зглоб може да се формира во вертикален елемент, при проектно сеизмичко дејство.

Page 28: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

89

За темели на столбови кај рамки со концентрични спрегови, Ω е минимална вредност од односот EdRd,pl N/N од сите затегнати дијагонали од спреговите.

За темели на столбови кај рамки со ексцентрични спрегови, Ω е минимална од следните две вредности: минимум од односот EdRd,pl V/V од сите кратки сеизмички врски и минимум од односот EdRd,pl M/M од сите средни и долги врски во спреговите.

За темели кои се заеднички за повеќе вертикални елементи (темелни греди и сл.) се смета дека го исполнуваат основното барање, доколку Ω е определен за вертикален елемент со најголема хоризонтална сила на смолкнување при проектно сеизмичко дејство, или доколку се користи вредност 1=Ω се зема Rdγ да има вредност 1.4.

5.4.3.2. Верификација на гранична состојба на штети (DLS)

Гранична вредност на релативното катно поместување

(a) за објекти кои имаат неконструктивни елементи од крт материјал поврзани со носивата конструкција:

h005.0dr ≤⋅ν

(b) за објекти кои имаат дуктилни неконструктивни елементи:

h0075.0dr ≤⋅ν

(c) за објекти кои имаат неконструктивни елементи прикачени на таков начин да не соработуваат со конструктивните деформации или објекти без неконструктивни елементи:

h010.0dr ≤⋅ν

каде:

rd е проектно катно поместување, определено на начин опишан во претходната точка

h катна висина

ν е фактор на редукција со кој се зема предвид понизок повратен период на сеизмичкото дејство кое одговара на барањето за ограничување на материјалните штети

Вредноста на факторот ν исто така може да зависи од класата на важност на објектот. Неговите вредности треба да бидат определени од националните авторитети. Препорачани вредности се 4.0=ν за објектите од III и IV и 5.0=ν за објектите ода I и II класа.

Page 29: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

90

5.5. ПРОЕКТИРАЊЕ НА АРМИРАНОБЕТОНСКИ КОНСТРУКЦИИ

5.5.1. Основни поими и дефиниции критичен регион - тоа се делови од примарни елементи каде што се очекуваат најнеповолни комбинации на силите (M,N,V и T) и каде што може дојде до формирање на пластични зглобови

греда - конструктивен елемент доминантно изложен на трасверзални товари и на нормализирана аксијална сила cdcEdd fA/Nv ⋅= не поголема од 0.1 (притисок се означува како позитивен)

столб - конструктивен елемент кој гравитационите товари ги прифаќа со аксијален притисок или изложени на нормализирана проектна аксијална сила

cdcEdd fA/Nv ⋅= поголема од 0.1

ѕид (платно) - кон структивен елемент кој потпира други елементи и кој има издолжен попречен пресек со однос должина дебелина ww b/l поголрм од 4

дуктилен ѕид (платно) - ѕид вклештен во основата со цел да се спречи релативна ротација на тој крај во однос на останатиот дел од конструкцијата, и кој е димензиониран на таков начи да обезбеди дисипација во зоната на пластичен зглоб на совивање (во која нема големи отвори) веднаш над основата

голем слабо армиран ѕид - ѕид со големи димезии во попречен пресек , а тоа е, хоризонталната димензија wl изнесува најмалку 4.0 метри или две третини од висината на ѕидот wb , што е помало, со што се очекува ограничен развој на прснатини и нееластично однесување при дејство на проектен земјотрес

спарени ѕид - конструктивен елемент составен од два или повеќе единечни ѕидови, поврзани со соодветни дуктилни греди (поврзни греди) способни да ги намалат моментите на свиткување во основа за најмалку 25% од моментите на ѕидовите доколку работат одвоено

ѕиден (панелен) систем - конструктивен систем кај кој и вертикалните и хоризонталните товари се прифаќаат пред се со вертикални конструктивни ѕидови (платна, панели), било да се единечни или спарени, чија што носивост на смолкнување во основата на конструкцијата надминува вредност од 65% од вкупната носивост на смолкнување на целата конструкција

рамковен систем - конструктивен систем кај кој и вертикалните и хоризонталните товари се прифаќаат пред се со просторни рамки чија што носивост на смолкнување во основата на конструкцијата надминува вредност од 65% од вкупната носивост на смолкнување на целата конструкција

двоен систем - конструктивен систем кај кој вертикалните товари се прифаќаат со просторни рамки, додека хоризонталните се прифаќаат делимно со просторни рамки а делумно со ѕидови, спарени или единечни

двоен систем еквивалентен на рамка - двоен систем кај кој носивоста на смолкнување на просторните рамки во основата на конструкцијата изнесува повеќе од 50% од носивоста на целиот конструктивен систем

двоен систем еквивалентен на панелен - двоен систем кај кој носивоста на смолкнување на ѕидовите во основата на конструкцијата изнесува повеќе од 50% од носивоста на целиот конструктивен систем

Page 30: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

91

торзионо флексибилен систем - двоен или панелен систем кој неме минимално потребна торзиона крутост

систем на инверзно нишало - систем кај кој 50% или повеќе од вкупната маса се наоѓа во горната третина од висината на конструкцијата или во кој дисипацијата на енергијата се случува воглавном во основата на еден од елементите на конструкцијата

5.5.2. Капацитет за дисипација на енергија и класи на дуктилност Принципите за асеизмичко проектирање на бетонски конструкции треба да обезбедат конструкцијата да има потребен капацитет за дисипација на енергијата без сериозно намалување на нејзината носивост на вертикални и хоризонтални товари.

Во регионо со ниска сеизмичност бетонските конструкции можат да се проектираат со низок капацитет на дуктилност и дисипација на енергија (Ductility Class Low) применувајќи ги само правилата од EN 1992-1-1:2004.

Асеизмички бетонски конструкции (со исклучок на погоре посочениот случај) треба да бидат проектирани на начин да обезведат капацитет за дисипација на енергија и дуктилно однесување на конструкцијата. Дуктилното однесување на конструкцијата како целина се обезбедува на тој начин што се обезбедува дуктилност на голем број елементи по целиот волумен на конструкцијата и сите катови. Неопходно е, со доволна сигурност, да се обезбеди дуктилните (флексибилните) механизми на лом да претходат на кртите механизми (пр, смолкнување).

Бетонските асеизмички конструкции се класифицираат во две класи на дуктилност, средна дуктилност DCM (Ductility Class Medium) и висока дуктилност DCH (Ductility Class High) во зависно од нивниот капацитет за хистерезисна дисипација на енергијата. Двете класи одговараат на конструкции кои се проектираат и димензионираат во склад со специфични правила за асеизмичко однесување кои обезбедуваат развој на механизми со значителна дисипација на хистерезисната енергија под дејство на повторувани циклуси на товарење без појава на крти ломови.

Со цел да се обезбеди потребното ниво на дуктилност во класите средна и висока дуктилност (DCM и DCH) во EN-1998 пропишани се специфични правила за димензионирање на различните типови конструктивни елементи. Во зависност од обезбедената дуктилност во двете класи се користат различни вредности на факторот на однесување q.

5.5.3. Конструктивни типови и фактори на однесување

Во зависност од однесувањето на бетонските конструкции под дејство на сеизмички товари тие се класифицираат во следните конструктивни типови:

рамковен систем;

двоен систем (еквивалентен на рамковен или панелен);

дуктилен панелен систем (спарен или единечен);

систем од големи слабо армирани ѕидови;

систем на инверзно нишало

торзионо флексибилен систем

Page 31: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

92

Со исклучок на торзионо флексибилниот систем, бетонските конструкции можат да бидат класифицирани во еден конструктивен тип во едниот хоризонтален правец и во друг конструктивен тип во другиот хоризонтален правец.

За да една бетонска конструкција биде класифицирана како еден од првите четири погоре посочени типа, таа треба да го исполнува условот sx lr ≥ во двата хоризонтални правца. Доколку тоа не е исполнето, конструкцијата треба да се класифицира како торзионо флексибилен систем.

Бетонска конструкција ќе биде класифицирана како систем од големи слабо армирани ѕидови доколку во разгледуваниот хоризонтален правец има најмаку два ѕида со хоризонтални димензии не помали од 4.0 метра или wh32 ⋅ , што е помало, кои заедно, во случај на земјотрес, прифаќаат најмалку 20% од гравитационите товари од горе и имаат основна периода T1, при претпоставка за вклештување во основата, помала или еднаква на 0.5 секунди. Доволно е да има само еден ѕид кој ги исполнува овие услови во еден од главните правци и при тоа:

(a) основната вредност на факторот на однесување 0q во тој правец да се добива со делење со 1,5 на вредноста од Табела 5.7 и

(b) има најмалку два ѕида кои го исполнуваат горниот услов во ортогоналниот правец

Фактор на однесување

Како што беше посочено во поглавјето 5.3.2.1 со цел да се антиципира нелинеарното однесување на конструкцијата, еластичниот спектар на одговор се редуцира со фактор на однесување q. Горната вреднос на овој фактор се определува за секој од главните правци на следниот начин:

5.1kqq w0 ≥=

каде:

0q основна вредност на факторот на однесување која зависи од конструктивниот систем и од регуларноста по висина

wk е фактор кој ја одразува доминантната тонова форма на конструктивен систем со ѕидови

За конструкции кои се регуларни по висина (според критериуми дадени во точка 5.4.1.2) основната вредност на 0q за различни конструктивни типови дадени се во Табела 5.7.

Табела 5.7 Основна вредност на 0q за конструктивни системи регуларни по висина

Конструктивен тип DCM DCH

рамковен систем; двоен систем; спарен панелен систем 3.0 1u αα 4.5 1u αα

неспарен панелен систем 3.0 4.0 1u αα

систем на инверзно нишало 2.0 3.0

торзионо флексибилен систем 1.5 2.0

Page 32: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

93

За конструкции кои не се регуларни по висина вредноста на 0q треба да се редуцира за 20%.

При тоа:

1α е вредност со која се мултиплицира проектната хоризонтална сеизмичка сила со цел да се достигне носивоста на свиткување во некој елемент од конструкцијата, во истовреме сите други проектни дејства остануваат константни;

uα е вредност со која се мултиплицира проектната хоризонтална сеизмичка сила за да се создадат толку пластични зглобови колку што се потребни за да се формира глобален механизам, во истовреме сите други проектни дејства остануваат константни. Факторот uα може да се определи со примена на нелинеарна статичка анализа (pushover).

Слика 5.9 Физичко значење на коефициентите 1α и uα

Во случаи во кои факторот 1u αα не е проценет со експлицитни пресметки, за конструкции кои се регуларни во основа, можат да се користат следните приближни вредности на 1u αα :

(a) Рамковни или двојни системи еквивалентни на рамковни

еднокатни конструкции: 1.11u =αα

повеќекатни, еднобродни рамки: 2.11u =αα

повеќекатни, повеќебродни рамки или двојни системи еквивалентни на рамковни: 3.11u =αα

(b) панелни или двојни систем еквивалентни на панелни

панелни системи со само два неспарени ѕида по хоризонтален правец: 0.11u =αα

други неспарени панелни системи: 1.11u =αα

двојни систем еквивалентни на панелни или спарени панелни системи: 2.11u =αα

прва појава на течење

глобален пластичен механизам

Page 33: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

94

За конструкции кои не се регуларни во основа и за нив не спроведена прецизна анализа на вредности на 1u αα може да се усвои приближна вредност 1.0 или да се земат истите препораки како за конструкции кои се регуларни во основа,

И за конструкции регуларни во основа и за оние со нерегуларности погилеми вредности на 1u αα може да се усвојат само доколку е спроведена нелинеарна статичка анализа, сепак и доколку се добијат вредности поголеми од 1.5 тоа е горна дозволена граница на овој параметар.

Факторот wk кој треба да го одрази влијанието на доминантната тонова форма на конструктивните системи со ѕидови треба да се определи на следен начин:

1.00 , за рамковни или двојни системи еквивалентни на рамковни

wk = ( ) 13/15.0 0 ≤+≤ α , панелни или двојни систем еквивалентни на панелни и торзионо флексибилни системи

каде 0α е доминатниот однос на ѕидовите на конструктивниот систем.

Доколку односот wiwi lh на сите ѕидови i од конструктивниот систем не варира значително, доминатната вредност на 0α може да се определи од следниот израз:

∑∑= wiwi0 lhα

каде:

wih е висина на сидот i

wil е должина на попречниот пресек на сидот i

5.5.4. Принципи за проектирање

Основна цел при проектирањето на асеизмички бетонски конструкции е да се спречи појава на крт лом или други неповолни механизми на лом (концентрација на пластични зглобови во столбовите на еднокатни или повеќекатни конструкции, појава на лом на смолкнување во конструктивните елементи, лом во јазлите столб-греда, појава на течење во темелите и др.) на тој начин што од условите на рамнотежа на силите се определуваат области во кои се планира појава на пластични зглобови.

Со цел да се достигне потребната глобална дуктилност на конструкцијата, потенцијалните локации за формирање на пластични зглобови треба да поседуваат значителен капацитет на пластични ротации. Оваа барање се смета дека е исполнето доколку се исполнети следните услови:

(a) Обезбедена е потреба дуктилност на кривина во сите критични региони на примарните елементи за прифаќање на сеизмички дејства, вклучувајќи ги краевите на столбовите

Page 34: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

95

(b) Спречено е локално извивање на притиснат челик во потенцијалните зони за појава на пластични зглобови во примарните елементи за прифаќање на сеизмички дејства

(c) Усвоен е соодветен квалитет на употребените бетон и челик челикот применет во критичните зони на примарните елементи треба да има рамномерни пластични издолжувања;

одност на јакоста на затегање и јакоста на течење на челикот треба да биде значително поголем од единица;

бетонот применет во примарните сеизмички елементи треба да има соодветна јакост на притисок и дилатации на прснатини значително поголеми од дилатациите пти максималните вредности на јакоста на притисок.

Условот (a) дефиниран погоре се смета дека е исполнет доколку факторот на дуктилност на кривина φμ на критичните региони (дефиниран како однос на кривина при посултимативна јакост при 85% од отпорниот момент и кривината при течење, обезбедувајќи граничните дилатации не бетонот и челикот cuε и k,suε да не се надминат) е најмалку еднаков на следните вредности:

1q2 0 −=φμ ако C1 TT ≥

( ) 1C0 TT1q21 −+=φμ ако C1 TT <

каде:

0q соодветна основна вредност на факторот на однесување

T1 периода на основниот тон на конструкцијата

TC периода од горната граница на константните акцелерации од еластичниот спектар

Во критичните региони од примарните елементи за прифаќање на сеизмички дејства доколку е употрбена арматура од челик класа B според EN 1992-1-1:2004, факторот на дуктилност на кривина φμ треба да изнесува најмалку 1.5 пати од вредноста определена во горните изрази.

Специфични мерки

Извонредно важна карактеристика на асеизмички проектираните конструкции е значителниот број на статичка неопределеност (прекубројност) заедно со способноста за редистрибуција на силите што овозможува дисипација на енергијата во поголем дел од конструкцијата. Способноста за редистрибуција на силите се постигнува со исполнување на правилата за локална дуктилност на елементите.

Поради случајниот карактер на сеизмичкото дејство како и непознаниците поврзани со постеластичното циклично однесување на бетонските конструкции општото ниво на несигурност е поголемо отколку при несеизмички дејства. Поради сето претходно

Page 35: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

96

кажано се пропишуваат специфични мерки за намалување на несигурноста поврзана со конфигурацијата на конструкцијата, на анализата и дуктилноста.

Значителен степен на несигурност произлегува од можни грешки во геометријата, со цел да се минимизира овој тип на несигурност се пропишуваат следните специфични мерки:

(a) се пропишуваат минимални димензии на различните типови конструктивни елементи

(b) односот минимум максимум на димензиите на елементите кои се очекува да останат линеарни, се ограничува, со цел да се минимизира ризикот од попречна нестабилност на тие елементи

(c) се ограничуваат релативните катни поместувања за да се ограничи Δ−P ефектот во столбовите

(d) значителен износ на горната арматура во гредите на нивните крајни попречни пресеци се продолжува по целата должина на гредата поради несигурноста во позицијата на точката на инфлексија

(e) треба да се третира промената на знакот на моментот и за таа цел во гредите да се предвиди арматура на соодветните страни на гредите

За да се минимизираат грешките во определената дуктилност се пропишуваат следните правила:

(a) треба да се обезбеди минимална вредност на локалната дуктилност независно од усвоената класа на дуктилност при проектирањето

(b) се пропишува минимален процент на затегната арматура за да се избегне појава на крт лом после појава на пукнатини

(c) се пропишува соодветна долна вредност на нормираната проектна аксијална сила со цел да се спречи појава на отпаѓање на заштитниот слој на бетон

При верификација на гранична состојба на лом (ULS) парцијалните коефициенти за материјалите sc ,γγ треба да ја земат предвид можната деградација на носивоста на материјалот како последица од цикличните деформации. Вредностите на овие коефициенти треба да се дефинираат од националните авторитети и да бидад дадени во Националните анекси. Препорачани вредности за овие коефициенти се:

за бетон 5.1c =γ

за челик 15.1s =γ

Page 36: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

97

5.6. ПРОЕКТИРАЊЕ НА АСЕИЗМИЧКИ ЅИДАНИ КОНСТРУКЦИИ Генерално ѕидаријата се смета дека има специфични проблеми при нивно проектирање во сеизмички активни региони, а тоа се:

тежина ниска носивост на затегање крто однесување и при затегање и при притисок

Сепак и покрај погоре посочените слабости ѕиданите конструкции може да имаат:

густо распоредени ѕидови значителна јакост (доколку елементите се соодветно поврзани) дисипација на енергија на распределен начин со распространети прснатини (што треба да се контролира со соодветн врски или содветно распоредена арматура)

Според погоре изнесените ставови произлегува дека однесувањето на ѕиданите конструкции под дејство на земјотрес во голема мера зависи од начинот на нивно проектирање и димензионирање.

5.6.1. Материјали и видови на врски (начин на ѕидање) При проектирање на асеизмички ѕидани конструкции пред се треба да бидат исполнети правилата и препораките дадени во EN 1996-1-1, попознат како Еврокод 6. Со цел пак, да се обезбеди соодветно однесување на ѕиданите конструкции во сеизмички активни региони во EN 1998, се воведуваат дополнителни критериуми во однос на материјалите кои треба да бидат дефинирани од националните авторитети и дадени во Националните анекси. Препорачаните вредности се дадени во продолжение:

минимална јакост на блоковите

o нормално на хоризонталното лице (належната рамнина): 2b mm/N5f ≥

o паралелно на хоризонталното лице (належната рамнина): 2b mm/N2f ≥

минимална јакост на малтерот

o неармирана и врамена ѕидарија: 2m mm/N5f ≥

o армирана ѕидарија: 2m mm/N10f ≥

Дополнителни критериуми се воведуваат и во однос на применетиот начин ѕидање (видови на врски помеѓу блоковите), така се нунад три алтернативни вида на вертикални фуги:

фуги целосно исполнети со малтер фуги без малтер фуги без малтер, со механички врски

Во Националниот анекс треба да биде специфицирано кој вид на врски смее да се користи во таа земја или одредени региони од земјата.

Големиот број на параметри кои треба да бидат дефинириани во националните анекси се избрани со цел да се обезбеди вклучување на спецификите на одделните земји и нивната градителска практика.

Page 37: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

98

5.6.2. Конструктивни типови и фактори на однесување Кај ѕиданите конструкции се разликуваат следните три конструктивни типа:

неармирана ѕидарија врамена ѕидарија армирана ѕидарија

Неармираната ѕидарија одговара на концептот на конструкции со ниска класа на дуктилност DCL (Ductility Class Low). Примената на неармирана ѕидарија се дозволува само во случаи на ниска сеизмичност, т.е. нерамирана ѕидарија несмее да се користи за случи кога g20.0Sag > (препорачана вредност, секоја земја треба ја одреди оваа вредност во зависност од усвоените минимални вредности на механичките карактеристики на материјалите).

Табела 5.8 Фактори на однесување на конструтивните типови ѕидарија

Конструктивни типови Фактор на однесување q

Неармирана ѕидарија во склад само со EN 1996 (препорачана само во региони сониска сеизмичност)

1.5

Неармирана ѕидарија во склад само со EN 1998-1 1.5 - 2.5

Врамена ѕидарија 2.0 - 3.0

Армирана ѕидарија 2.5 - 3.0

Вредностите на факторот на однесување зависат од конструктивните типови и препорачаните врености се дадени во Табела 5.8.

Доколку конструкцијата е нерегуларна по висина вредностите на факторот на однесување дадени во Табела 5.8 треба да се редуцираат за 20%, но нетреба да се земаат вредности помали од 5.1q = .

5.6.3. Анализа

Освен основните препораки за динамичка анализа подетално образложени во точка 5.4.2 при анализа на одговорот на ѕиданите конструкции дадени се следните напатствија :

Во математичкиот модел може да се влезе било со крутост на пресек без прснатини или со прснатини. Сепак подобро е да се земе крустоста на пресек со прснатини. Доколку не е направена подетална процена на крутоста се препорачува да се земе дека крутоста на пресекот со прснатини изнесува 50% од крутоста на пресек без прснатини.

Ѕидовите над отворите може да се третираат како спојни греди и во математичкиот модел може да се претстават со гредни елементи.

Се дозволува да се изврши редистрибуција на катните трансверзални сили на поедините ѕидови во следните граници(од -25% до +33%) запазувајќи да не се нарушат условите за рамнотежа.

Page 38: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

99

5.6.4. Критериуми и правила за проектирање Ѕиданите конструкции се состојат од ѕидови и меѓукатни конструкции кои се поврзани во двата ортогонални хоризонтални правца и во вертикален правец. Врската помеѓу меѓукатните конструкции и ѕидовите треба да се обезбеди со челични врски или армиранобетонски поврзни греди. Дозволена е примена на било кој вид меѓукатна конструкција доколку таа ја обезбедува потребната крутост во својата рамнина.

Особено значајно ебарањето за постоење на ѕидови кои носат на смолкнување во двата ортогонални правца. Во правилникот дадени се препораки за геометријата на овие ѕидови, овие препораки се сублимирани во Табела 5.9.

Дополнителни критериуми за неармирана ѕидарија Со цел да се обезбеди пренос на силите во двата ортогонални правца и однесување на ѕиданата конструкција како круто тело неопходно е во нивото на ѕидовите да има хоризонтални поврзни греди или челични врски на секој кат. Од суштинско значење е тие да се непрекинати по целиот обем на конструкцијата. Вертикалното растојание на овие греди не треба да е поголемо од 4 метра. Минималниот пресек на подолжната арматура во хоризонталните поврзни греди изнесува 200 мм2.

Табела 5.9 Препорачани вредности на геометриски параметри на ѕидови кои носат на смолнување

Тип ѕидарија ( )mmt min,ef ( )maxefef t/h ( )minh/l

Неармирана, со блокови од необработен камен 350 9 0.5

Неармирана, со било кој друг тип блокови 240 12 0.4

Неармирана, со било кој друг тип блокови во регион со ниска сеизмичност 170 15 0.35

Врамена ѕидарија 240 15 0.3

Армирана ѕидарија 240 15 неограничен

eft дебелина на ѕидот (според EN 1996-1-1:2004)

efh ефективна висина на ѕидот (според EN 1996-1-1:2004)

h поголемата висина на отворите соседни на ѕидот l должина на ѕидот

Дополнителни критериуми за врамена ѕидарија Како дополнување на EN-1996-1 во овој правилник дадени се следните дополнителни препораки:

Хоризонталните и вертикалните поврзни елементи (елементи кои го обезбедуваат врамувањето) треба да се взаемно поврзани и анкерувани во основниот конструктивен систем.

Page 39: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Асеизмичко проектирање

100

Со цел да се обезбеди добра врска помеѓу поврзните елементи и ѕидаријата, овие елементи ќе се бетонираат после ѕидањето на носивите ѕидови.

Попречните пресеци и на хоризонталните и на вертикалните поврзни елементи не треба да е помал од 150mm. Кај двослојните ѕидови ширината на поврзните елементи треба да обезбеди соодветно врамување на двата слоја.

Вертикалните поврзни елементи треба да се поставуваат:

на ивиците на секој носив ѕид;

на двете страни од отвор поголем од 1.5m2;

во рамките на носив ѕид доколку е потребно да се обезбеди растојанието помеѓу вертикалните поврзни елементи да не надминува 5m;

на вкрстувањата на носивите ѕидови доколку вертикалнте елементи поставени според претходните препораки се на растијание поголемо од 1.5m;

Хоризонталните поврзни елементи треба да се поставуваат во рамнината на ѕидовите на секој кат, при тоа вертикалното растојание помеѓу нив нетреба да надминува 4м.

Подолжната арматура на поврзните елементи нетреба да има помал попречен пресек од 300mm2, ниту помалку од 1% од неговиот попречен пресек.

Во поврзните елементи треба да има узенгии со дијаметар од најмалку 5mm и на растојание не поголемо од 150mm.

Арматурата треба да е од Класата B или C според EN 1992-1-1:2004, Табела C.1.

Преклопувањето не смее да е пократко од 60 дијаметри.

Дополнителни критериуми за армирана ѕидарија Како дополнување на EN-1996-1 во овој правилник дадени се следните дополнителни препораки:

Хоризонталната арматура треба да се постави во належните фуги или во соодветни отвори во блоковите, со вертикално растојание не поголемо од 600mm.

Во блоковите од ѕидаријата треба да се смести арматурата потребна за надпрозорниците, надвратниците и парапетите.

Вертикалната арматура на ивиците од ѕидовите треба да се обвиткува со прачки со дијаметар не помал од 4mm.

Минималниот процен на хоризонтална арматура во ѕид, во однос на бруто површината на попречниот пресек, не треба да е помал од 0.05%.

Треба да се избегнува висок процент на хоризонтална арматура кој може да доведе до крт лом на ѕидот пред појава на течење во арматурата.

Процентот на вертикалната арматура, арспоредена во ѕидот, нетреба да е помал од 0.08% од бруто површината на попречниот пресек.

Вертикалната арматура треба да се сместува во “џебови” или отвори во блоковите.

Page 40: 05-Evrokodovi Za Aseizmicko Proektiranje-EC8

Еврокод за асеизмичко проектирање – EC8

101

Вертикална арматура со попречен пресек не помал од 200mm2 треба да се постави:

насекој слободен крај од секој ѕид;

на секое вкрстување на ѕидови;

во рамките на еден ѕид за да се обезбеди растојание помало од 5m помеѓу вака поставената арматура.

Важат последните три критериуми дадени за врамената ѕидарија.

Надпрозорниците, надвратниците и парапетите треба да се анкеруваат во соседните ѕидови со помош на хоризонтална арматура.

5.7. БАЗНО ИЗОЛИРАЊЕ