Съвременни методи за сеизмична оценка усилване и възстановяване на оценка, стоманобетонни конструкции доц. д-р инж. Йордан Милев 0888 630 173 j.milev@yoda-bg.com 1
Общи положения на методите за сеизмична оценка Лекция 1
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
2
Основни теми в лекцията
1. Гранични състояния и сеизмичен хазарт 1 2. Събиране на информация за конструкцията 3. Методи за анализ на конструкцията
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
3
1. Гранични състояния и сеизмичен хазарт
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
4
Гранични състояния съгласно ЕС 8 част 3 Гранично състояние - Близко до разрушаване (NC). Конструкцията е тежко повредена, с ниска остатъчна носимоспособност и коравина за хоризонтални натоварвания, въпреки че вертикалните елементи са все още в състояние да поемат вертикални товари. Поголямата част от неконструктивните елементи са се разрушили. Налице са големи остатъчни премествания. Конструкцията е пред разрушаване и вероятно не би преживяла следващо земетресение, дори със средна интензивност. Гранично състояние - Значителни повреди (SD). Конструкцията е значително повредена, с някаква останала носимоспособност за хоризонтални въздействия и якост и вертикалните елементи са годни да понасят вертикални товари. Неконструктивните компоненти са повредени, макар че преградните стени и пълнежите не са депланирани. Налице са средно големи постоянни премествания. Конструкцията може да понесе афтършокове със средна интензивност. Конструкцията е в състояние, при което ремонт е икономически нецелесъобразен. Гранично състояние - Ограничени повреди (DL). Конструкцията е леко повредена, конструктивните елементи не са достигнали пластични деформации и са запазили своите якостни и коравинни свойства. Неконструктивните елементи като преградни стени и пълнежи са с видими разпределени пукнатини, но отстраняването на повредите е икономически целесъобразно. Постоянните премествания са незначителни. Укрепващи мерки не са необходими. Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
5
Сеизмичен хазарт – EC8 (нови сгради) Вероятностна дефиниция: Сеизмичен хазарт за дадена площадка е стойността на максималното ускорение на земната основа ag (PGA), (PGA) с дадена вероятност P [%], [%] да бъде надминато за определен период от време T [год.], или с референтен период на повторяемост ТR. За крайни гранични състояния (EC8): Максимално сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ) с вероятност PNCR = 10% да бъде надминато за период от T 50 години или с референтен T=50 ф период на повторяемост ТNCR=475 г. За гранично състояние за ограничаване на повредите(EC8): р д ( ) Максимално сеизмично у ускорение р на земната основа agR (РСУ)с вероятност PDLR = 10% да бъде надминато за период от T=10 години или с референтен период на повторяемост Т DLR =95 г. agR - РСУ – Рефернтно сеизмично ускорение
6
Сеизмичен хазарт – NAD към EC8-3 Вероятностна еро ос а деф дефиниция: ц Сеизмичен Се з е хазарт азар за даде дадена а площадка е стойността на максималното ускорение на земната основа ag (PGA), с дадена вероятност P [%], да бъде надминато за определен период от време T [год.], или с референтен период на повторяемост ТR. За гранично състояние SD (NAD): Максимално сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ) с вероятност P = 10% да бъде надминато за период от T=50 години или с референтен период на повторяемост ТR=475 475 г. г За гранично състояние DL (NAD): Максимално сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ)с вероятност P = 10% да бъде надминато за период от T=10 години или с референтен период на повторяемост Т R =95 г. agR - РСУ – Рефернтно сеизмично ускорение Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
7
Сеизмичен хазарт – EC8-3 За гранично ра о с състояние с о е NC C ((EC8-3) C8 3) : Максимално а с ал о сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ) с вероятност P = 2% да бъде надминато за период от T=50 години или с референтен период на повторяемост ТR=2 475 г. За гранично състояние SD (EC8-3): Максимално сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ) с вероятност P = 10% да бъде надминато за период от T=50 години или с референтен период на повторяемост ТR=475 475 г. г За гранично състояние DL (EC8-3): Максимално сеизмично ускорение на земната основа agR (РСУ)с вероятност P = 20% да бъде надминато за период от T=50 години или с референтен период на повторяемост Т R =225 г. agR - РСУ – Рефернтно сеизмично ускорение Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
8
Национално приложение за България – крайни гранични състояния
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
9
Национално приложение за България – ограничаване на повредите
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
10
Сеизмична карта на България – Наредба 2
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
11
Сеизмична карта на България – ЕС8
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
12
Сеизмичен хазарт за граничните състояния съгласно ЕС 8 част 3 Срязваща сила в основата NC – 2% за 50 г. TR=2 475 г. SD – 10% за 50 г. TR=475 475 г. DL – 20% за 50 г. TR=225 г. IO – 50% за 50 г.
Използване Запазен живот
Стабилна конструкция
Х Хоризонтални премествания Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
13
Изисквания за поведение на конструкцията – ЕС8=3 Сзмичен хазарт (рефеиерентен период на повторяемост на проектното въздействие)
Изисквано поведение
TR=2475 години (2% за 50 години) Не се изисква от NAD
Близко до разрушаван е(NC) тежки повреди, много ниска остатъчна якост &коравина, големи остатъчни премествания, но още стои, животът на хората е запазен
TR=475 години (10% за 50 години)
Значителни повреди (SD) – значителни повреди, конструкцията има някаква остатъчна якост &коравина, неконструктивните елементи са разрушени , неикономически изгодно е да се поправя
TR=225 години (20% за 50 години) – EC8-3
Ограничени повреди (LD)само леки повреди по конструкцията, повредите по неконструктивните елементи е икономически целесъобразно да бъдат отстранени
TR= 95 години (10% за 10 години) - NAD
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
14
2. Събиране на информация за конструкцията
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
15
Източници за събиране на информация за сградата
налична документация конкретно за въпросната сграда; съответни допълнителни източници на информация (т.е. стари норми и стандарти); полеви изследвания (в повечето случаи на обекта); лабораторни измервания и изпитвания;
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
16
Необходима информация а) Определяне на конструктивната система и нейното съответствие на критериите за регулярност в ЕС8; b)) Определяне р д на вида д на фу фундирането д р на сградата. р д с) Определяне на условията на земната основа, съгласно ЕС8 d) Информация за общите размери и характеристиките на напречното сечение на елементите на сградата и механичните характеристики и състоянието на вложените материали. р е) Информация за дефекти на материалите и неподходящо детайлиране;. f) Информация за критерия за сеизмично проектиране, използван в първоначалния проект, в това число и стойността на коефициента q за редуциране на въздействието, д , ако е приложим. р g) Описание на настоящото и/или планираното предназначение на сградата (с определяне на нейния клас на значимост, както е описано в ЕС8. h) Преоценка на приложените въздействия, като се вземе предвид предназначението р д на сградата. р д i) Информация за вида и големината на предишни и настоящи повреди на конструкцията, ако има такива, включително по-рано предприети мерки за възстановяване.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
17
Ниво на достоверност на събраната информация ф (KL – knowledge k l d level) l l) • Ограничено р ниво на познаване на сградата р д ((KL1 – limited knowledge) • Нормално ниво на познаване на сградата (KL2 – normal k knowledge) l d ) • Пълно ниво на познаване на сградата (KL3 – full knowledge) ow edge)
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
18
Факторите, които определят подходящото ниво на информация ф (KL1 (KL1, KL2 или KL3)
i) Геометрия: геометричните свойства на конструктивната система и на тези неконструктивни елементи (например панели с пълнежна зидария), които могат да повлияят върху реагирането на конструкцията. ii) Детайли: те включват количеството и детайлирането на армировката в стоманобетона, връзките между стоманените елементи, връзката между подовите диафрагми и конструктивните елементи елементи, устойчиви на хоризонтални въздействия, свързващия разтвор на зидарията и естеството на всички усилващи елементи в зидарията. iii)
Материали: механичните свойства на вложените материали.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
19
Нива на информация и съответните методи за анализ
KL3
Детайли 1) Възпроизвеждащо В проектиране и от ограничено обследване на място
1) От непълни ориори гинални детайлни конструктивни чертежи с ограничено обследване на място 2) От цялостно заснемане
KL2
или и
KL1
Геометрия
1) От оригинални и конструкттивни черте ежи с части ично заснем мане на пре едставителн ни елементи
Нива
или
2) От разширено обследване на място 1) От оригиналните детайлни конструктивни чертежи с ограничено обследване на място
или
Материали 1) Съгласно С стандартите от времето на строителството
Анализи М Метод на хоризонталните сили – LF или Спектра Спектра2) От ограничено лен изпитване на място анализ MRS 1) От оригинални проектни спецификации с ограничено Всички изпитване на място
CF CFKL1=1.35
CFKL2=1.20
или
2) От разширено изпитване на място 1) От оригинални протоколи от тестове с ограничено изпитване на място всички
или
CFKL3=1.0
2) От комплексно изпитване на място
2) От комплексно обследване на място Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
20
Понятия, свързани с геометрията Конструктивни чертежи - документи, които описват геометрията на конструкцията, дават възможност за установяване на конструктивните елементи и техните размери, както и конструктивната система, предвидена да поема както вертикални, така и хоризонтални натоварвания. Детайлни конструктивни чертежи - документи, които описват геометрията на конструкцията, дават възможност за установяване на конструктивните елементи и техните размери, както и конструктивната система, предвидена да поема както вертикални така и хоризонтални натоварвания. Освен това те съдържат и информация за детайлите. Визуално заснемане - Процедура за проверка на съответствието между действителната геометрия на конструкцията и тази в наличните конструктивни чертежи. Трябва да се извършат геометрични измервания на избрани елементи. Възможни конструктивни промени, възникнали по време на строителството или по-късно, подлежат на цялостно заснемане. Цялостно заснемане - Процедура, в резултат на която, се изработват конструктивни чертежи, които описват геометрията на конструкцията, дават възможност за установяване на конструктивните елементи и техните размери както и конструктивната система, предвидена да поема, както вертикални така и хоризонтални натоварвания. Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
21
Понятия, свързани с детайлите
Възпроизвеждащо проектиране - процедура, в резултат на която се определя количеството и р разположението на надлъжната д и напречна р армировка р р във всички елементи, участващи във формирането на носимоспособността на сградата за вертикални и хоризонтални въздействия. Проектът трябва да се изпълни на базата на нормативните документи и степента на практическите знания използвани по времето на строителството. Ограничено обследване на място - процедура за проверка на съответствието на действителните детайли на конструкцията с тези в наличните детайлни конструктивни чертежи или с резултатите от възпроизвеждащото проектиране, Разширено и комплексно обследване на място - процедури, които се използват когато няма налични оригинални детайлни конструктивни чертежи.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
22
Понятия, свързани с материалите
Разрушителни и безразрушителни изпитвания -Могат да се прилагат безразрушителни методи д за изпитване ((като изпитване със склерометър р р на Schmidt). ) Тези изпитвания не трябва да се прилагат самостоятелно, а само в комбинация с разрушителни изпитвания. Ограничени изпитвания на място - процедура за допълване на информацията за характеристиките р р на материалите, р , получена у или от стандартите, д р , д действали по време р на строителството, или от оригиналните проектни спецификации, или от оригиналните доклади от проведени изпитвания. Ако стойностите от изпитванията са по-ниски от стойностите, според стандартите действали по време на строителството, е необходимо да се извършат р разширени р р изпитвания на място. Разширени и подробни изпитвания на място - процедура за получаване на информация, когато не са налични нито оригинални проектни спецификации, нито доклади от изпитвания.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
23
Минимални изисквания за различните нива на обследване б и изпитване
Обследване (на детайлите) Ниво на обследване и изпитване О Ограничено
Изпитване (на материалите)
За всеки тип главни елементи (греди, колони, стени) Процент на проверените елементи Проби от материалите на едно в детайли етажно ниво 20 1
Разширено
50
2
Подробно (комплексно)
80
3
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
24
Визуално обследване
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
25
Дефекти в носещата конструкция
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
26
Безразрушително изпитване със склерометър тип Schmidt-N S h idt N
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
27
Екипировка тип Hilti за вадене на пробни тела
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
28
Тариране на склерометър тип Schmidt Schmidt-N N
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
29
Пробни тела за лабораторно изпитване
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
30
Изпитване на пробни тела
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
31
Сканиране на армировката с Hilti Feroscan
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
32
Резултати от сканиране на армировката с Hilti Feroscan F
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
33
Локално разкритие на армировката
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
34
Колометричен тест за оценка на карбонизацията на бетоновото покритие
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
35
Изпитване на зидария на място
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
36
Изваждане на зидарийни пробни тела
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
37
Лабораторно изпитване на огъване на зидарийни тела
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
38
Лабораторно изпитване на натиск на зидарийни тела
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
39
Локално разкритие на фундаменти
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
40
Изпитване на пробни тела от земната основа
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
41
3 Методи за анализ 3.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
42
Методи д на анализ -
Метод д на хоризонталните р сили ((линеен)) с линеен спектър р на реагиране;
-
Спектрален анализ (линеен), с линеен спектър на реагиране;,
-
Нелинеен статичен (pushover) анализ,
-
Нелинеен динамичен анализ с акселерограми
-
Метод с коефициент на поведение – q (q=1.5 за стоманобетонни конструкции освен ако се докаже наличие на достатъчна локална и глобална дуктилност, дуктилност изчислена съгласно съответните изисквания на ЕС 8.) Използват се средни стойности на характеристиките доверителен коефициент CF и на материалите разделени с частен коефициент (γc или γs) Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
43
П Проектни якости на бетона б
f cd = f ctd =
α cc f cm α ct f ctm
γ c = 1 .5 α cc = 0.85
при проверките на нормалните сечения на монолитни вертикални и наклонени елементи (колони и стени)
α cc = 1.00
във всички останали случаи;
α ct = 1.00
във всички случаи. Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
(γ c CF ) (γ c CF )
44
Якостни и деформационни характеристики на бетона - 1 f ck (МРа) f ck,cube
12 15
16 20
20 25
Класове по якост на бетон 25 30 35 40 45 50 30 37 45 50 55 60
f cm
20
24
28
33
38
43
48
53
58
63
68
78
88
98
f ctm
1,6
1,9
2,2
2,6
2,9
3,2
3,5
3,8
4,1
4,2
4,4
4,6
4,8
5,0
f ctk, 0,05
1,1
1,3
1,5
1,8
2,0
2,2
2,5
2,7
2,9
3,0
3,1
3,2
3,4
3,5
f ctk, 0,95
2,0
2,5
2,9
3,3
3,8
4,2
4,6
4,9
5,3
5,5
5,7
6,0
6,3
6,6
E cm
27
29
30
31
33
34
35
36
37
38
39
41
42
44
1,8
1,9
2,0
2,1
2,3
2,4
2,45
2,5 3,2 22 2,2 3,1 1,75 1,8 31 3,1
2,6 3,0 23 2,3 2,9 1,6 1,9 29 2,9
2,7 2,8 24 2,4 2,7 1,45 2,0 27 2,7
2,8 2,8 25 2,5 2,6 1,4 2,2 26 2,6
2,8 2,8 26 2,6 2,6 1,4 2,3 26 2,6
(МРа) (МРа) ((МРа)) (МРа) (МРа)
(GPa) ε c1 ( 0/ 00) ε cu1 ( 0/ 00) ε c2 ( 0/ 00) ε cu2 ( 0/ 00)
n
ε c3 ( 0/ 00) ε cu3 ( 0/ 00)
2,2 2,25 3,5 20 2,0 3,5 2,0 1,75 35 3,5
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
55 67
60 75
70 85
80 95
90 105
45
Проектни стойности на якостите на армировъчните стомани
f yd =
f yym
(γ s CF ) Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
γ s = 1.15 46
СТАТИЧЕН НЕЛИНЕЕН АНАЛИЗ (PUSHOVER) Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
47
Стъпка 1
1. Получаване на зависимост между срязващата сила при основата, Vb , и преместването на покрива (Nth етаж ), uN, известна като “крива на поведение” ( pushover curve.)
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
48
Стъпка 2 2. Конвертиране на кривата на поведение (pushover curve ) в “капацитивна крива” (capacity diagram), където
mjj = концентрираната маса на j-тиетаж j φ 1j е ординатата на jth- етаж от първа форма на свободни трептения φ1 , N е броят на етажите ; M* 1 е ефективната ф модална д маса за първа р ф форма р на свободни д трептения. р
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
49
Типична капацитивна ц крива р
Ниво на незабавно използване
Ниво на сигурност
Ниво на предодвратяване на разрушението
Разрушение
Контролиране на повредите
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
Ограничена сигурност
50
Стъпка 3 Конвертиране на еластичния (или проектния) спектътр на реагиране от стандартен формат “псевдоускорение “ , A, за даден период , T n , към D A− където, D е съответната ордината от спектъра на преместванията., наречена “капацитивен спектър” (capacity spectrum or Demand diagram)
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
51
Стъпка 4 Плотиране заедно на “капацитивната крива” и “капацитивния спектър “за да бъдат определени изискванията за преместване (displacement demand). Капацитивния спектър се коригира за еквивалентни стойности на периода, периода Τ eq , и ефективния коефициент на затихване , ζeq .
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
52
Капацитивен спектър и капацитивна крива Еластичен капацитивен спектър
Редуциран капацитивен спектър
Капацитивна крива на конструкцията
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
Точка на поведение
53
Стъпка 5
Конвертиране на изискванията за преместване , получени на Стъпка 4 в глобално преместване на покрива. Изчисляват се и съответните изисквани локални премествания и деформации, които се сравняват с целевите такива за осигуряване на съответнониво на поведение.
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
54
Трансформация на кривата на поведение
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
55
Еквивалентно затихване и еквивалентен период на трептения
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
56
Еквивалентно затихване, съгласно ATC ATC-40 40
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
57
Класове на сградите, съгласно ATC ATC-40 40 Тип A са със стабилно хистерезисно поведение, Тип C са със значително “прищипване “ (pinching) и деградация на хистерезисните примки; Т Типе B са с междинно поведение между А и В. В
Тип A
Тип C Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
58
Процедура A на ATC ATC-40 40 1. Плотиране заедно на “капацитивната крива” и “капацитивния спектър“ с 5%- затихване и двете в A-D формат ; 2 Оценява 2. О се максималното изискване за преместване (displacement (di l d demand d ) Di и съответното му псевдоускорение Ai от капацитивния спектър,, там където “капацитивната крива” и “капацитивния спектър“ се пресичат. Определя се периода T n от еластичния спектър. Конвертира се Di в U i = S d (Tn , ξ = 5% ) 3. Изчислява се дуктилността
μi = U i u y
4. Изчислява се еквивалентния коефициент на затихване ζeq 5. Плотира се “капацитивния спектър“ с ζeq % затихване. Отчита се Dj , където “капацитивната крива” и “капацитивния спектър“ се пресичат; 6. Проверка за сходимост . Ako (Dj-Di)/Di ≤ допуск (=0.05) . Ако има сходимост се зчисляват се и съответните изисквани локални премествания и деформации, съответстващи на Ui. Те се сравняват с целевите такива за осигуряване на съответнониво на поведение. Ако няма сходимост се конвертира Dj в Uj . Полага се Di=Dj 3-6. Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
и Ui=Uj
и се повтарят стъпки 59
Влияние на усилването върху капацитивната крива
Спеектрално усскорение
Редуциран капацитивен спектър – усилена конструкция Редуциран дуц р капацитивен ц спектър – оригинална конструкция Точка на поведение – усилена конструкция Точка на поведение – оригинална конструкция ру
Спектрално преместване
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
60
Параметри на пластичните стави – FEMA 247&248
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
61
Pushover us ove пример р ер
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
62
Pushover пример – зависимости Момент-Кривина за отделните елементи
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
63
Последователност на пластифициране на елементите
Съставил доц. Й.Милев L1_SR_2012
64
Сеизмична оценка на съществуващи сгради Лекция 2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
1
1. ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
2
Какво налага сеизмичната оценка?
• Развитието на: – инженерните изследвания; – методите на проектиране; – промените на нормите; – приложението на нови материали; – нови методи за строителство
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
3
Статистика на повреди в сгради със стоманобетонна носеща конструкция при земетресения - 1
168 сгради в Hachinohe (Tochachi-oki 1968)
4250 сгради в Mexico City (Mexico 1985)
197 сгради р д в Sendai (Miagiken-oki 1968)
A – Големи разрушения B – Средни разрушения C – Малки разрушения D – Никакви разрушения
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
4
Статистика на повреди в сгради със стоманобетонна носеща конструкция при земетресения -2 2 Тохачи-оки (1968 г.)) 5.9%
Мексико (1985 г.)
Миягикен-оки (1978 г.) 7.4%
5.1%
1.9%
6.1%
15.2%
10.3%
14.7%
74.1%
76.4%
4.3%
78.6%
Легенда
Големи повреди и разрушения Ерзинджан (1992 г.)
Кобе (1995 г.) 5.7%
10.9% 9.7%
Средни повреди
5.9% 13.2%
Малки повреди 0.3%
19.1%
Без повреди
75.2%
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
5
Изисквания към нормите за сеизмична оценка • П Проста, бърза б и консервативна процедура е необходима за “отсяване” на преобладаващата част от осигурени сгради; • Подробна, достатъчно коректна и базирана на последните научни изследвания в областта на сеизмичното инженерство процедура е необходима само за случаите, където са установени проблеми.
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
6
Основни характеристики на конструкциите
Коравина; Носеща щ способност;; Дуктилност; K 1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
7
К Коравина и носеща способност б Fy Fi K= = dy dy
Коравина
Fi идеална(характеристична, идеална(характеристична номинална) носеща способност Fd проектната носеща способност Fo завишена носеща способност (overstrength) Fr остатъчна носеща способност
(
Fi f ck , f yk , cnom , x1,nom , x2,nom ,..., xi,nom ,.., xn,nom
(
F d f cd , f yd , c d , x1, d , x 2 , d ,..., x i , d ,.., x n , d
)
)
F0 = γ Rd Fd Fr ≈ 0.85 F0 Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
8
Ду л ос Дуктилност Дуктилността е свойството на конструкцията, конструкцията нейните елементи и техните сечения да реагират с големи пластични деформации на силни сеизмични въздействия при запазване на достатъчна остатъчна носеща способност Fr, за да не се достигне до разрушението им.
dm μ= dy
Коефициент на дуктилност
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
9
Носеща способност и дуктилност
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
10
Фактори р влияещи щ на сеизмичната оценка ц
• Носеща щ способност • Възможността за пластични деформации без значителна загуба на носеща способност ( (дуктилността ); ) • Конструктивната схема; • Взаимодействието В й почва-конструкция; • Качеството на строителството; • Важността на сградата; • Възрастта на сградата и въздействията, на които е била подложена подложена. Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
11
Параметри при проектиране, изследване и оценка на конструкциите
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
12
2. ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ НА ЯПОНСКИЯ СТАНДАРТ ЗА СЕИЗМИЧНА ОЦЕНКА
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
13
Дефиниране на индекса на сеизмична осигуреност Сеизмичен индекс на сградата
I s = E0 S DT
Граничен индекс на сеизмична осигуреност
E0 – базов сеизмичен индекс SD – конструктивен индекс T – индекс на стареене
E0 = φCF
φ – етажен индекс
C – якостен индекс F – дуктилен индекс
>
I s 0 = Es ZGU Es – базов индекс на сеизмична осигуреност Z – сеизмичен коефициент G – геоложки коефициент U – коефициент на значимост
Определя р се на всеки етаж, за всяко едно от главните направления на конструкцията Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
14
Якостен индекс – C и φ
3
C=
∑α V
j ujj
j =1
Wi
α j ≤ 1 .0
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
15
Дефиниция на метода на хоризонталните сили
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
16
Метод на хоризонталните сили - определяне на периодите на срязващата сила при основата Сеизмичната напречна сила в основата Fb за всяко от изследваните хоризонтални направления направления, се определя по следната формула:
Fb = S d (T1 ) ⋅ m ⋅ λ S d (T1 ) е ординатата от изчислителния спектър при период T ; 1
T1
е основен собствен период на сградата за транслационно трептене в разглежданото направление; m е общата маса на конструкцията над основата или над горния край на корав сутерен;
λ
е корекционния коефициент, чиято стойност е равна на λ = 0.85, ако T1 ≤ 2 Тс и сградата има повече от два етажа или λ = 1 във всички останали случаи. Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
17
Метод на хоризонталните сили - разпределение на срязващата сила при основата по височина Хоризонталните сили Fi на нивото на етаж i , определят за всеки от двата равнинни модела по изследваните хоризонтални направления, се определят по формулата:
F ⋅ F i = FF i = b bn
z i mz ii ⋅ mi н
mz ∑ ∑z ∑ j = 1й =1
j
jj
= F bφ
⋅mj
mi , m j са масите на етажите;
са височините на масите mi, mj над нивото на прилагане zi, zj на сеизмичното въздействие (фундамент или горен край на корав сутерен);
n e броят на етажита на сградата; Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
18
Етажен индекс Базова дефиниция на етажния индекс: За случая на идеализирана система с n степени на свобода , равномерно разпределение на етажни височини, маси и коравини, следователно и с приблизително линейна първа форма на свободни трептения
φ = SDF response story shear = Ce Ci 3(n + i ) 2(2n + 1) Ci = ; φ= 2(2n + 1) 3(n + i )
Модифицирана дефиниция на етажния индекс: По-консервативна По консервативна и може да се прилага и в случаите, случаите когато не са изпълнени изискванията за приблизително линейна първа форма на свободни трептения.
φ = base shear story shear = C1 Ci n +1 φ≈ n+i Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
19
Еластопластична идеализация на СЕСС Действителн о Идеализиран о
Пластични стави
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
20
Коефициент на поведение (q) - дефиниция – връзка между носеща способност при провлачване и необходимата дуктилност
Rμ =
Fe d m = =μ Fy d y
αu Rs = = Fd α1 Fy
Fe F y Fe R= . = = Rμ Rs F y Fd Fd
q = R = Rμ Rs Fe S e (T ) Fd = или S d (T ) = q q
d s = d m ≈ qd e Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
21
Дуктилен индекс Ду д F
2μ − 1 F= 0.75(1 + 0.05μ ) C E = FC y
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
22
Деградиращ три-линеен хистерезисен модел
Подходящ за моделиране на дуктилни греди и колони
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
23
Три-линеен модел ориентиран към началото на координатната система
Подходящ за моделиране на крехки греди и колони, както и стени Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
24
Носеща способност при провлачване и съответните изисквания за дуктилност при ду р деградиращ д р д р щ три-линеен р хистерезисен р модел д
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
25
Опростен модел на етаж от сграда Елемент 1
Елемент 2
h hcl ≤ 2.0
Елемент 3
h hcl > 2.0 Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
26
Проблеми с къси колони
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
27
Напълно разрушен етаж в жилищна сграда със скъсени колони при земетресението в Кобе 1995г
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
28
Приети зависимости сила-преместване за основните носещи елементи, поемащи сеизмичната сила Елемент 1 Елемент 2 Елемент 3
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
29
Гранични относителни премествания – японски норми
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
30
Данни о Да от е експерименти с ер е за сстени е - образц образци
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
31
Данни от експерименти за стени - резултати
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
32
Разрушение на колони при гранични междуетажни премествания р
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
33
Комбинация на индексите - доминират крехки елементи
E0 = φ (C1 + α 2C2 + α 3C3 ) F1 Е0 = φ
(C1F1 ) + (C2 F2 ) (C3 F3 ) 2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
2
2 34
Комбинация на индексите - доминират дуктилни елементи
Е0 = φ
(C1F1 ) + (C2 F2 ) (C3 F3 ) 2
2
2
E0 = φ (C1 + α 2C2 + α 3C3 ) F1 Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
35
Сеизмично нелинейно реагиране на смесена система
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
36
Комбинация на индексите при нелинейно сеизмично реагиране р р
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
37
Конструктивен индекс SD • Варира между 0.4 – 1.2 • Отчита: – Некомпактна ф форма р на сградата р д в план и по височина – Конструктивна ру нерегулярност р у р в план и по височина – Нерегулярност на масите и коравините в план и по височина
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
38
Индекс на стареене T • Варира от 0.5 до 1.0 • Отчита: – Възраст на сградата; – Пукнатини предизвикани от съсъхване и предишни претоварвания; – Премествания от неравномерно слягане на основите; – Стареене на конструктивните материали; – Предишни повреди от пожари; – Евентуална химическа корозия Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
39
Индекс на сеизмична осигуреност Es = 0.8 (за процедурата)
първо
ниво
на
= 0.6 (за второ и трето ниво на процедурата)
Граничен индекс на сеизмична осигуреност
I s0 s 0 = E s ZGU
= 1.0 ((за уусилена конструкция) ру ц ) Z - коефициент, зависещ от сеизмичното райониране Z≥0.7 G - коефициент, ф отчитащ почвените условия, топографските условия и взаимодействието почва-конструкция 0.75≤G≤2.0
Es – базов индекс на сеизмична осигуреност Z – сеизмичен коефициент G – геоложки коефициент U – коефициент на значимост
U - коефициент на значимост, U≥1.0
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
40
2. ПРОЦЕДУРА НА ЯПОНСКИЯ СТАНДАРТ ЗА СЕИЗМИЧНА ОЦЕНКА
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
41
Обща блок-схема за сеизмична оценка на съществуващи сгради
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
42
Сеизмичен индекс на конструкцията Индексът на сеизмична сигурност у на сградата на всеки етаж, за всяко едно от главните направления на въздействието, Is, се определя като произведение на три индекса:
I s = E0 S d T де о: E0 - базо базов индекс де с наа където: сигурност; Sd - конструктивен индекс T - индекс на стареене
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
(1) сеизмична се з а
43
Базов индекс E0 Базовият индекс на сеизмична осигуреност, E0, по принцип може да бъде получен като произведение на три индекса:
E0 = CFϕ
((2)) където: C – якостен индекс (индекс на носещата способност); F – дуктилен индекс , различен за различните елементи от различните нива на процедурата ϕ = (n + 1) (n + i ) - етажен индекс; n – брой етажи; i – номер на разглеждания етаж отдолу нагоре; Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
44
Блок-схема за всички нива на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
45
I НИВО НА ОТСЯВАНЕ (ПЪРВО ( НИВО НА ПРОЦЕДУРАТА) Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
46
Първо ниво на процедурата – единични якости и F
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
47
Таблица 2. Класификация на вертикалните елементи и дуктилни у индекси за първо р ниво на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
48
Якостни индекси C fc Csc = . (1,5.∑ Asc ) W 20 fc Cw = . (3,0.∑ Aw1 + 2,0.∑ Aw 2 + 1,0.∑ Aw3 ) W 20 fc Cc = . (1,0.∑ Ac1 + 0,7.∑ Ac 2 ) W 20 f c [MPa ] ; W [N ] ; всички площи mm 2
[
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
(3) (4) (5)
]
49
Получаване на базовия индекс (комбинация индексите)
E0 = φ (C w + α1Cc ) Fw n +1 φ= n+i
(6)
E0 = φ (Csc + α 2C w + α 3Cc ) Fsc
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
(7) 50
Дефиниция на коефициентите α − първо ниво на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
51
Блок-схема за определяне на E0 за първо ниво на отсяване – на всички етажи и всяко главно направление р
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
52
Отчитане на зиданите стени
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
53
Дефиниция на коефициентите α − при отчитане на зидани стени
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
54
II НИВО НА ОТСЯВАНЕ (ВТОРО ( НИВО НА ПРОЦЕДУРАТА) Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
55
Второ ниво на процедурата - F
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
56
Зависимости сила-преместване за второ ниво на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
57
Таблица 3. Класификация на вертикалните елементи и дуктилни у индекси за второ р ниво на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
58
Форми на разрушение на колони – колони и дуктилни колони
колона
дуктилна колона
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
59
Носимоспособност на колона за огъващ момент – японски стандарт NEd
(
2
N max ≥ N Ed > 0,4bc hc f c ⇒ M Rd = 0,8 As f y hc + 0,12bc hc f c
) N N − 0−,4Nb h f max
max
0.4bc hc f c ≥ N Ed > 0 0 ≥ N Ed ≥ N min
Ed
c c c
N ⎞ ⇒ M Rd = 0,8 As f y hc + 0,5 N Ed hc ⎛⎜1 − Ed bc hc f c ⎟⎠ ⎝ ⇒ M Rd = 0,8 As f y hc + 0,4 N Ed hc
(8)
N max = bc hc f c + As ,tot f y N min = − As ,tot f y Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
60
Означения към носимоспособност на колона за огъващ момент – японски стандарт
As As,tot bc hc fc fy NEd МRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на цялата армировка в напречното сечение[mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката [МРа] проектна стойност й на нормалната сила (+ при натиск)) [N] носеща способност на колоната за огъващ момент[ Nmm]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
61
Носимоспособност на колона за срязваща сила– японски стандарт (уравнение на Arakawa)
⎡ 0,053ρ 0, 23 (18 + f c ) N Ed ⎤ VRd = ⎢ + 0,85 ρ h f yh + 0.1 ⎥ (0,8bc hc ) (9) bc hc ⎦ ⎣ M Ed VEd d + 0.12 As Ash N Ed ρ = 100 ; ρh = ≤ 0,012; ≤ 8 MPa; bc hc bc d ahbc M Ed hcl 1,0 ≤ = ≤ 3,0 VEd d 2d d = hc − 50 [mm] [ ]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
62
Означения към носимоспособност на колона за срязваща – сила стандарт As Ash bc hc d ah fc fy fyh NEd VEd МEd VRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на стремената в едно сечение [mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] полезна височина [mm] разстояние между стремената [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката [МРа] вероятна изчислителна якост на стремената [МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] проектна стойност на срязващата сила (винаги +) [N] проектна стойност й на огъващия момент (+ ( при натиск)) [Nmm] [N ] носеща способност на стената за срязваща сила [N]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
63
Дуктилен индекс F за колони с форма на разрушение огъване (дуктилни колони) 2μ − 1 0,75(1 + 0.05μ ) 1 ≤ μ = μ 0 − k1 − k 2 ≤ 5 F=
(10) (11)
bc - ширина на сечението [mm] h c- височина на сечението [mm] μ 0 = 10⎜⎛VRd V − 1⎞⎟ mu ⎝ ⎠ ah - разстояние между стремената [mm] ah < 8d bl ⇒ k1 = 0; ah > 8d bl ⇒ k1 = 2 dbl - най-малкият диаметър на τ V надлъжните железа [mm] k 2 = 30⎛⎜ mu − 0.1⎞⎟ ≥ 0; τ mu = mu fc 0,8bc hc VRd - носеща способност б на колоната ⎝ ⎠ за срязваща сила [N] μ = 1 , ако е изпълнено поне едно от : Vmu - срязваща сила индуцирана при N Ed bc hc f c > 0,4 образуване р у на пластични стави горе и долу в колоната [N]
τ mu f c > 2,0 ρ > 0,01
(12)
hcl hc ≤ 2,0 Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
64
Носимоспособност на стена за огъващ момент – японски стандарт NEd
M Rd = As f y lw + 0,5 Asv f yv lw + 0,5 N Ed lw
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
((13))
65
Означения към носимоспособност на стена за огъващ момент – японски стандарт As Asv
-
lw fc fy fyv NEd МRd
-
площ на опънната армировка в усилената зона на стената [mm2] общата площ на армировката в междинната част на стената (без армировката в усилените зони) [mm2] разстояние между центровете на усилените зони [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката в усилените зони [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката в междинната зона [МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] носеща способност на стената за огъващ момент[ Nmm]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
66
Носимоспособност на стеназа срязваща сила– японски стандарт (уравнение на Arakawa)
⎡ 0,053ρ 0, 23 (18 + f c ) P⎤ VRd = ⎢ + 0,85 ρ h f yh + 0,1 ⎥ (0,8bel ) bel ⎦ ⎣ M Ed VEd l + 0,12 As Ash P ρ = 100 ; ρ h = ≤ 0,012; ≤ 8 MPa; bel ahbe be h
(14)
M Ed hw Aw 1,0 ≤ = ≤ 3,0 ; be = VEd l 2l l
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
67
Означения към носимоспособност на стена за срязваща сила момент – японски стандарт As Ash be l Aw ah fc fy fyh NEd VEd МEd VRd
-
площ на опънната армировка в усилената зона на стената [mm2] площ на хоризонталната армировка в едно сечение [mm2] еквивалентна ширина на сечението [mm] дължина на напречното сечение на стената [mm] площ на напречното сечение на стената [mm2] разстояние между хоризонталните железа [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката [МРа] вероятна изчислителна якост на хоризонталните железа [МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] проектна стойност на срязващата сила (винаги +) [N] проектна стойност й на огъващия момент (+ ( при натиск)) [N] носеща способност на стената за срязваща сила [N]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
68
Разяснение за hw и Vmu при стени – стена и дуктилна стена
VRd ≤ Vmu → стена
⇒ Vu = VRd
VRd > Vmu → дуктилна стена ⇒ Vu = Vmu Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
69
Дуктилен индекс F за стени с форма на разрушение о огъване а е (дуктилни ( стени))
VRd ≤ 1.3 ⇒ F = 1.0 Vmu VRd ≥ 1.4 ⇒ F = 2.0 Vmu Vmu
2 M Rd = hw
(15)
VRd - носеща способност на стената за срязваща сила [N] Vmu - срязваща сила индуцирана при образуване на пластична става в стената [N] МRd - носеща способност на стената за огъващ момент[ Nmm]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
70
Комбинация на индексите – II и III ниво
E0 = φ (C1 F1 ) + (C2 F2 ) + (C3 F3 ) 2
2
E0 = φ (C1 + α 2C2 + α 3C3 ) F1
2
(16) (17)
Уравнение (17) може да се прилага само, когато има колони с крехка форма на разрушение (къси колони и колони с форма на разрушение от срязване. Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
71
Стойности на α2 и α3 за второ ниво на процедурата
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
72
Блок-схема за определяне на E0 за второ ниво на отсяване – на всички етажи и всяко главно направление р -1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
73
Блок-схема за определяне на E0 за второ ниво на отсяване – на всички етажи и всяко главно направление – 2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
74
III НИВО НА ОТСЯВАНЕ (ТРЕТО ( НИВО НА ПРОЦЕДУРАТА) Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
75
Допълнителни елементи при III ниво на процедурата
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
76
Таблица 4. Класификация на вертикалните елементи и дуктилни у индекси за трето р ниво на отсяване - 1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
77
Таблица 4. Класификация на вертикалните елементи и дуктилни у индекси за трето р ниво на отсяване - 2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
78
Носимоспособност на греда за огъващ момент – японски стандарт
M Rd = 0.9 As f y d
As fy d МRd
-
((18))
площ на опънната армировка в гредата [mm2] вероятна изчислителна якост на армировката [МРа] полезна височина [mm] носеща способност на стената за огъващ момент[ Nmm] Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
79
Носимоспособност на греда за срязваща сила– японски стандарт (уравнение на Arakawa) ⎡ 0,053ρ 0, 23 (18 + f c ) ⎤ VRd = ⎢ + 0,85 ρ h f yh ⎥ (0,8bh ) ⎣ M Ed VEd d + 0,12 ⎦ As Ash ρ = 100 ; ρ h = ≤ 0,012 bd ah b
(19)
M Ed lcl 1,0 ≤ = ≤ 3,0 VEd d 2d d = hc − 50 [mm]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
80
Означения към носимоспособност на жиеаь за срязваща – сила стандарт As Ash b h d ah fc fy fyh VEd МEd VRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на стремената в едно сечение [mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] полезна височина [mm] разстояние между стремената [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона [МРа] вероятна изчислителна якост на армировката [МРа] вероятна изчислителна якост на стремената [МРа] проектна стойност на срязващата сила (винаги +) [N] проектна стойност на огъващия момент (+ при натиск) [Nmm] носеща способност б на стената за срязваща сила [N]
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
81
Форми на разрушение на греди
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
82
Пластични стави в колоните
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
83
Пластични стави в гредите
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
84
Носеща способност на клоните
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
85
Блок-схема за определяне на E0 за второ ниво на отсяване – на всички етажи и всяко главно направление р -1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
86
Блок-схема за определяне на E0 за второ ниво на отсяване – на всички етажи и всяко главно направление р -2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
87
КОНСТРУКТИВЕН ИНДЕКС Д И ИНДЕКС Д НА СТАРЕЕНЕ Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
88
Таблица 5, Фактори, които се оценяват при определяне на Sd
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
89
Обяснения към Таблица 5 - 1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
90
Обяснения към Таблица 5 - 2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
91
Обяснения към Таблица 5 - 3
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
92
Обяснения към Таблица 5 - 4
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
93
Определяне на Sd Първо ниво на отсяване
S d = q1a .q1b ...............q1k
q1i = [1 − (1 − Gi )Ri ]
q1h = [1.2 − (1 − Gh )Rh ]
(20) i = a, b, c, d , e, f , g , i, j , k
Второ и трето ниво на отсяване
S d = q2 a .q2b ...............q2 о
q2i = [1 − (1 − Gi )Ri ]
q2 h = [1.2 − (1 − Gh )Rh ]
(21) i = a, b, c, d , e, f , g , i, j , k , l , m, n, o
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
94
Таблица 6, Фактори за инспекция при определяне на Т – първо ниво на отсяване -1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
95
Таблица 6, Фактори за инспекция при определяне на Т – първо ниво на отсяване -1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
96
Таблица 6, Фактори за инспекция при определяне на Т – първо ниво на отсяване -1
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
97
Таблица 7, Фактори за инспекция при определяне на Т – второ и трето ниво на отсяване
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
98
Определяне на Т Първо ниво на отсяване
Т = минималната стойност от Таблица 6
Второ и трето ниво на отсяване
Т = (Т1 + Т 2 + .... + Т i + .... + Т N ) N Ti = (1 − p1 )( . 1 − p2 )
(22)
i = 1,2....., N
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
99
ГРАНИЧНА СТОЙНОСТ НА ИНДЕКСА Д НА СЕИЗМИЧНА ОСИГУРЕНОСТ Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
100
Индекс на сеизмична осигуреност Es = 0.8 (за процедурата))
първо
ниво
на
= 0.6 (за второ и трето ниво на процедурата)
Индекс на сеизмична осигуреност
I s 0 = Es ZGU
Z - коефициент, зависещ от сеизмичното райониране Z≥0.7 G - коефициент, отчитащ почвените условия, топографските условия и взаимодействието почва-конструкция 0.75≤G≤2.0 V - коефициент на значимост, V≥1.0
Es – базов индекс д на сеизмична осигуреност Z – сеизмичен коефициент G – геоложки коефициент U – коефициент на значимост
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
101
Геоложки коефициент G
В общия случай G=1,0. В случаи на сгради на възвишения, хълмове и др. G=1,1. При фундиране върху насип G=0,75 G=0 75
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
102
Коефициент на значимост U (от ЕС 8) Клас на значимост I II
III
IV
Описание на сградите Сгради с малка значимост за обществена С б безопасност, например селскостопански сгради и др. Обикновени сгради, р д , не принадлежащи р д щ към другите категории Сгради, чиято сеизмична носеща способност е от значение, от гледна точка на последиците от пълно разрушаване, например училища, зали, културни институции и др. Сгради, чиято цялост по време на земетресения е от жизнено значение за защита щ на населението, например болници, противопожарна охрана, електроцентрали и др.
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
Коефициент на значимост (U γI) 0.8 10 1.0
12 1.2
1.4
103
ПРИМЕРИ
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
104
Разпределение на индекса на сеизмична осигуреност за съществуващи и повредени сгради
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
105
Сеизмични индекси на повредени училищни сгради от земетресението Tochaci-oki T h i ki (1978) Големи повреди
Инд декс на сеизм мична осигурееност, Is
Средни повреди Малки или никакви повреди
Училищни сгради У Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
106
Сеизмични индекси на повредени сгради от земетресението Miyagi-ken Mi i k (1978) – второ ниво
Is – индекс (нап правление N--S)
Разрушение Големи повреди Малки или никакви М повреди
Is – индекс (направление E-W) Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
107
Is – и индекс (напр равление N-S S)
Сеизмични индекси на повредени сгради от земетресението Miyagi-ken Mi i k (1968) – трето ниво
Разрушение Големи повреди Малки или никакви повреди
Is – индекс (направление E-W) Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
108
Сеизмични индекси на повредени сгради в M i city Mexico it от земетресението през 1985 г. Големи повреди Средни повреди
Is – индеккс (направлен ние N-S)
Малки или никакви повреди
Is – индекс (направление E-W)
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
109
IIs – индекс (наапречно напраавление )
Сеизмични индекси на повредени сгради в E i Erzincan от земетресението през 1992 г.
Разрушение и големи повреди Средни и малки повреди Малки и никакви повреди
Is – индекс ((надлъжно направление) р )
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
110
ПРИМЕР ОТ ЯПОНСКИЯ СТАНДАРТ Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
111
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
112
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
113
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
114
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
115
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
116
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
117
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
118
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
119
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
120
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
121
ПРИМЕР УЧИЛИЩНА СГРАДА В БЪЛГАРИЯ - I Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
122
3000
2800 2
280 00
2700
Разрез
4200 Y1
2500 Y2
4200 Y3
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
Y4
123
План на типова плоча B3
B3 B1
B1
B1
Y4
B1
B2
C2
B2
C2
B2
C1
C2
B1
C3
B2
B2
B2
C1
B2
C2
B2
C2
C4
C2
B1
B2
C2
C2
C4
C2
C1
C1
B2
B1
C1
B1
C1
B1
B2
B1
B2 B2
B1
B2 B2
C3
B2 B2
B2 B2
C4
Y1
4200
Y2
C2
B2
B2
B2
B3
2500
Y3
C4
C1
B2
C1
B2
C1
B1
4200
C3
B1
B3 4000
X1
B3
4000
X2
C3
C1
4000
X3
4000
X4
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
4000
X5
4000
X6
X7
124
Y1
4200
Y2 2
2500
Y3
4200
Y4
План на плоча над сутерена
4000
X1
4000
X2
4000
X3
4000
X4
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
4000
X5
4000
X6
X7
125
Армировъчни детайли C2 & C4 d@ @ 200
40
40
440
1220 230
350
230
310
d6@ 200
40
d6@ 200
40
B eam s (S upport)4d18 1200
B eam s (S pan) 2d12
170 250
310
170 250
40
40
300
4d12
40
4d12
220
170 250
40
40
C1 & C3 d6@ 200
4d18
250
4d18
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
250
126
Рамки в направление EW FRAME LINE Y2 & Y3 B2 B2
B2
B2
B2
B2
B2
B2
B2
B2
B1G1D
B2
B2
B1G1D
B2
B2
B1G1D
280
280
270
B2
C4
C2 400
C2 400
C2 400
C2 400
FRAME LINE Y1 & Y4 B2 B2
C2
C4
400
400
B2
B2
B1G1D
B2
B1G1D
B2
B2
B2
B2
B2
B1G1D
B2
B2
B2
B2
280 0
280
270
B2
C3
C1 400
C1 400
C1
Съставил 400 доц. Й.Милев 400 L2_SR_2012
C1
C2
C1 400
400
127
Рамки в направление NS
FRAME LINE X1 & (X2)
FRAME LINES X3,X4,X5,X6 & (X7)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B1(B2)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
B2(B1)
C3(C1)
C4(C2) 420
250
C4(C2) 420
C3(C1)
280
280
280
280
270
270
B1(B2)
C1(C3) 420
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
C2(C4) 250
C2(C4) C1(C3) 420
128
I ниво на процедурата – якостен индекс
Direction
Story
Type
N-S
3rd 2nd 1st
Columns Columns Columns
ΣA [cm2] σ [Mpa] fc/20*ΣA*σu [kN] 19250 19250 19250
0.7 0.7 07 0.7
1010.625 1010.625 1010 625 1010.625
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
W [kN]
C
3450 8050 12750
0.293 0.126 0 079 0.079
129
I ниво на процедурата – сеизмичен индекс и индекс на сеизмична осигуреност
Direction
Story
Type
C
N-S N S
3rd 2nd 1st
Columns Columns Columns
0.293 0.126 0.079
φ 0.667 0.800 1.000
F 1.000 1.000 1.000
Εο 0.195 0.100 0.079
Sd
T
Is
1.000 1.000 1.000
1.000 1.000 1.000
0.195 0.100 0.079
Direction
Story
Es
Z
G
U
Iso
N-S N S
3rd 2nd 1st
0.8 0.8 0.8
0.7 0.7 0.7
1 1 1
1 1 1
0.560 0.560 0.560
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
130
II ниво на процедурата – якостен и дуктилен индекс
Direction N-S
Direction N-S
Story 3rd 2nd 1st
W [kN] 3450 8050 12750
Story 3rd 2nd 1st
Group 1 - C1 Flexural columns ΣVu [kN] C 264.580 0.077 393.260 0.049 385.900 0.030
Group 1 - C1 Flexural columns F μ 5 3.2 5 3.2 5 3.2
Group 3 - C2&C4 Flexural columns ΣVu [kN] C 211.260 0.061 293.700 0.036 362.320 0.028
Group 3 - C2&C4 Flexural columns m F 5 3.2 5 3.2 5 3.2
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
Group 3 - C3 Flexural columns ΣVu [kN] C 77.000 0.022 111.000 0.014 136.760 0.011
Group 3 - C3 Flexural columns m F 5 3.2 5 3.2 5 3.2 131
II ниво на процедурата – сеизмичен индекс и индекс на сеизмична осигуреност Direction Story 3rd N-S 2nd 1st
Direction N-S
Story 3rd 2nd 1st
φ 0 667 0.667 0.800 1.000
Es 0.6 0.6 0.6
Εο
Sd 0.342 0 342 0.253 0.221
Z 0.7 0.7 0.7
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
T
Is
1.000 1 000 1.000 1.000
1.000 1 000 1.000 1.000
G 1 1 1
U 1 1 1
0.342 0 342 0.253 0.221
Iso 0.42 0.42 0.42
132
SAP 2000 33-D Model
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
133
Pushover – NS Direction
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
134
FEMA 273&274 evaluation - NS direction Sa/g
0.2
5% demand sepctra 10% demand sepctra 15% demand sepctra 20% demand sepctra Capacity spectra Demand curve
0.15
0.1
0.05
Sd [cm] 0 0
1
2
3
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
4
5 135
Нелинейно изследване във времето – неусилена конструкция
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
136
Стратегия за усилване – увеличаване на дуктилността T'=1/2sec
SA Elastic Demand
Spectral A Acceleration Sa
T'= 1sec
Reduced Demand
Performance point
T' 2sec T'= 2 D
F G
C B
T'= 3sec
H A
0
5.1
10.2
15.2
20.3
25.4
30.5
SD
Spectral Diplacem ent Sd
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
137
Pushover – NS direction (у (усилена)) (усилена
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
138
FEMA 273&274 evaluation - NS direction (усилена усилена)) Sa/g
0.2
5% demand sepctra 10% demand sepctra 15% demand sepctra 20% demand sepctra Capacity spectra Demand curve
0.15
0.1
0.05 Performance point: dp = 3.9 cm ap = 0.055g
Sd [cm]
0 0
1
2
3
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
4
5
139
Нелинейно изследване д във времето р – усилена конструкция
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
140
ПРИМЕР УЧИЛИЩНА СГРАДА В БЪЛГАРИЯ – II (I НИВО НА ПРОЦЕДУРАТА
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
141
Пространствен модел на сградата на 76 СОУ - София
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
142
План на типов етаж от сградата на 76 ОУ в София
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
143
Якостен индекс д за колони по направление р X-1 Direction Story
X
X
1
2
Type
B
[mm] K1 380 K2 250 K3 380 K4 250 Columns K5 380 K6 300 K7 300 K8 250 K1 K2 K3 Columns K4 K5 K6 K7 K8 K1
D
A c1
[mm] 380 250 380
[mm ]
250 380 300 300 250
Колони по X ΣA брой
2
Η
H/D
σu
Σ A* σ u
W
[Mpa]
[kN]
C ci
144400 17 62500 6 144400 2
[mm] 2454800 375000 288800
[mm] 3850 3850 3850
10.1316 15.4 10.1316
0.7 0.7 0.7
[kN] 1718.36 262.5 202.16
62500 20 144400 1 90000 16 90000 2 62500 3
1250000 144400 1440000 180000 187500
3850 3850 3850 3850 3850
15.4 10.1316 12.83 12.83 15.4
0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
875 7818.26 101.08 1008 126 131.25
380
380 144400 17
2454800
3850
10.1316
0.7
1718.36
250 380 250 380 300 300 250 380
250 380 250 380 300 300 250 380
62500 6 375000 3850 144400 2 288800 3850 62500 20 1250000 3850 144400 1 144400 3850 90000 16 1440000 3850 90000 2 180000 3850 62500 3 187500 3850 Съставил доц. Й.Милев 144400 17 2454800 3850L2_SR_2012
15.4 10 1316 10.1316 15.4 10.1316 12.83 12 83 12.83 15.4 10 1316
0.7 07 0.7 0.7 0.7 0.7 07 0.7 0.7 07
262.5 202 16 202.16 875 5431.86 0.81 101.08 1008 126 131.25 144 1718 36
0.57
Якостен индекс д за колони по направление р X-2
Direction Story
X
3
X
4
Type
B
D
K8 K1 K2 K3 K4 Columns K5 K6 K7 K8 K1 K2 K3 K4 Columns K5 K6 K7 K8
[mm] 250 380 250 380 250 380 300 300 250 380 250 380 250 380 300 300 250
[mm] 250 380 250 380 250 380 300 300 250 380 250 380 250 380 300 300 250
A c1
Колони по X ΣA брой
Η
H/D
σu
15.4 10.1316 15.4 10 1316 10.1316 15.4 10.1316 12.83 12 83 12.83 15.4 10.1316 15.4 10 1316 10.1316 15.4 10.1316 12.83 12 83 12.83 15.4
[Mpa]] [M 0.7 0.7 0.7 07 0.7 0.7 0.7 0.7 07 0.7 0.7 0.7 0.7 07 0.7 0.7 0.7 0.7 07 0.7 0.7
2
[[mm ] [mm] [mm] 62500 3 187500 3850 144400 17 2454800 3850 62500 6 375000 3850 144400 2 288800 3850 62500 20 1250000 3850 144400 1 144400 3850 90000 16 1440000 3850 90000 2 180000 3850 62500 3 187500 3850 144400 8 1155200 3850 62500 4 250000 3850 144400 2 288800 3850 62500 5 312500 3850 144400 1 144400 3850 90000 2 180000 3850 90000 2 180000 3850 62500 3 187500 3850 Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
Σ A* σ u
W
C ci
[kN] k [kN] k 131.25 1718.36 262.5 202 16 202.16 875 3048.24 1.45 101.08 1008 126 131.25 808.64 175 202 16 202.16 218.75 662.88 2.85 101.08 126 126 131.25 145
Якостен индекс за зидани стени по направление X Стени по X
Direction Story Type
B
L
ΣA
σu
Σ A* σ u
W
2 [Mpa] [kN] [kN] mm 380 29580 11240400 0.15 1686.06 Walls 250 21330 5332500 0.15 799.875 7818.26 120 20800 2496000 0.15 374.4
C wi
mm mm
X
1
X
2
X
3
X
4
380 Walls 250 120 380 W ll 250 Walls 120 Walls
29580 21330 20800 29580 21330
11240400 5332500 2496000 11240400 5332500
0.15 0 15 0.15 0.15 0.15 0 15 0.15
20800 2496000
0.15
1686.06 5431.86 86 799 875 5431 799.875 374.4 1686.06 799 875 3048.24 799.875 3048 24 374.4
380 14080 5350400 250 17280 4320000
0.15 0.15
802.56 648
Съставил доц. Й.Милев L2_SR_2012
662 88 662.88
0.37
0 53 0.53
0 94 0.94 2.19 146
Проверка на сеизмичния индекс
Сеизмичен индекс
Direction Story
C ci
C wi
-
-
колони стени
X X X
1 2 3
0.57 0.81 1.45
0.37 0.53 0.94
X
4
2.85
2.19
Direction X X X X
φ =(n+1)/(n+i)
Fw
Eo=φ(C w + α 3 C c ) F w
Sd
T
Is
-
-
-
-
-
-
1.000 0.833 0.714 0.625
0.8 0.8 0.8 0.8
0.519 0.623 0.951 1.807
0.9 0.9 0.9 0.9
0.8 0.8 0.8 0.8
0.37 0.45 0.68 1.30
Проверка ≤ / ≥ Story Is 1 0.37 < 2 0.45 < 0 68 0.68 > 3 4 Съставил1.30 > доц. Й.Милев L2_SR_2012
I so 0.50 0.50 0 50 0.50 0.50
NO NO OK OK
147
Съвременни методи за сеизмично усилване на сгради Лекция 3
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
1
Хоризонтаална сила
Стратегии за сеизмично усилване Точка на реагиране, при проектно сеизмично въздействие
След усилване
ц за преместване р Капацитет
Преди усилване
Преместване
Хоризонталлна сила
а) Увеличаване на якостта
След усилване
Точка на реагиране, при проектно сеизмично въздействие Капацитет за преместване
Преди усилване
Преместване
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012 b) Увеличаване на дуктилността
2
Българска практика в сеизмичното усилване на сгради със стоманобетонна носеща конструкция
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
3
Стоманобетонов кожух – българска р практика
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
4
Стоманен кожух – българска практика
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
5
Съвременни методи за сеизмично усилване
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
6
Основни техники за сеизмично усилване - 1 Пълнежна стена
Стоманени връзки
Стени, отстрани на колоната
Отделяне на неносеща стена от колоните
а) Усилване на стоманобетонни рамки Заварени мрежи
Стоманен кожух у
Стоманен кожух
Карбонови нишки
Пълнежен разтвор (б (бетон) )
СЕЧЕНИЕ
Фуга 3-5 cm ИЗГЛЕД
b) Съставил Усилванедоц. на Й.Милев колони с- кожух L3_SR_2012
7
Основни техники за сеизмично усилване 2
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
8
Усилване с пълнежна стена
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
9
Усилване с вграждане на стоманена рамка съществуващ бетон
2) анкерни болтове в р ф р рамка р периферната
пълнежен бетон
1)анкери в бетона
съществуваща рамка
връзки
периферна стоманена рамка
връзки
стоманен панел
връзки с “shear panel”
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
стоманена рамка връзка със съществуващия бетон
връзки
10
Анкериране на новата конструкция
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
11
Бетониране на новата конструкция
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
12
Поведение на рамки, усилени с вграждане на ст. бет. стена
Силаа [ton]
якост на монолитна стена
якост на неусилената рамка
Съставил доц. Й.Милев -
Преместване [mm] L3_SR_2012
13
Поведение на рамки, усилени със стоманени връзки
връзки
връзки връзки панел
връзки
панел
Етаж жна срязваща сила
връзки панел връзки връзки усилване само с периферна рамка неусилена рамка
Относително етажно преместване [%] Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
14
Зависимости сила-преместване на рамки, усилени по различни пълнежна стена
връзки
Етажна сряззваща силаа Е
монолитна стена
пълнежна зидария (бетонни блокове пълнежна стена
сглобяеми панели
неусилена рамка
Относително етажно преместване [%] Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
15
Хистерезисно поведение на усилени рамки (S (Sugano&Fujimura &F ji 1980)
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
16
Пукнатини в рамка усилена със стоманена връзка – Y Yamamot0&Kiyota-1983) t0&Ki t 1983)
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
17
Поведение на усилени рамки усилени със стоманени връзки (Aoki (A ki 1990)
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
18
Усилване с рамки с дисипиращи елементи (Katsumata – 1989)
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
19
Примери за усилване на рамки, чрез вграждане на нови конструкции
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
20
Сеизмично усилена училищна сграда в Токио (със стоманени връзки)
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
21
Усилване чрез изграждане на нови външни конструкции
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
22
Примери за усилване чрез изграждане на нови външни конструкции
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
23
Сеизмично усилване на сграда на Т Токийския й университет
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
24
Стоманобетонови кожуси – японска практика
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
25
Стоманобетонов кожух – увеличаване на носещата способност на срязване и дуктилността
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
26
Еттажна срязвааща сила
Поведение на колони, усилени със стоманобетоонов кожух
неусилена колона Относително етажно преместване [%]
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
27
Стоманобетонов кожух – увеличаване на носещата способност на огъване
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
28
Стоманени кожуси – японска практика
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
29
Видове стоманени кожуси
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
30
Конструиране на стоманени кожуси
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
31
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
32
Кожух с въглеродни нишки
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
33
Кожуси у - примери р р
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
34
Усилване на елементи работещи на огъване и срязване с карбонови нишки
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
35
Ограничаване на напречните деформации ф
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
36
Хистерезисно поведение на неусилена и усилена с карбонови нишки колона
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
37
Етажна сряязваща силла Е
Зависимости сила-преместване на колони, усилени с различни кожуси стоманен кожух (без фуга в краищата) стени от страни с об е сстени сглобяеми е от страни бетонов кожух
неусилена колона
карбонови стоманен кожух нишки
Съставил доц. Й.Милев Относително етажно преместване [%] L3_SR_2012
38
Методи за сеизмично усилване на сгради базирани на полимерни материали
Glass Fiber Carbon Fiber(CRF)
Aramid Fiber
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
Полиестерни ивици
39
Характеристики на някои полимерни материали за сеизмично усилване на сгради 4000
Carbon Fiber(CBF) Aramid Fiber Steel Polyester Belt or Sheet
Stress (M MPa)
3000
2000
1000
0 0
2
4
6
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
8
10
Strain (%)40
Работни диаграми на усилени призми с въглеродни нишки и полиестерни ивици Carbon Fiber ((CRF))
Полиестерни р ивици ц
σ(MPa)
σ(MPa)
30
30
25
Concrete Prism Carbon Fiber Prism
Suden crash
20
20
15
15
10
10
5
5
0 0
2
4
6
ε(%) 8
Concrete Prism SRF Prism
25
0 0
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
2
4
6
ε(%) 8
41
Статичен знакопроменив експеримент с усилена с полиестерни ивици колона
Междуетажно преместване 1.5%
4%
Междуетажно преместване 4%
8% Съставил доц. Й.Милев Междуетажно преместване L3_SR_2012
50 %
42
Хистерезисно поведение на неусилена и усилена с полиестерни ивици колона 300
Bare specimen SRF Retrofitted Element
Q[kN]
200
100 -1/25
-1/50
-1/100
δ[mm]
0 -60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10 1/100
20 1/50
30
40 1/25
50
60
γ[rad]
-100
-200
-300
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
43
Динамичен експеримент на усилена с полиестерни ивици сграда
неусилена конструкция
Съставил доц. Й.Милевусилена L3_SR_2012
конструкция
44
Технология на изпълнението на сеизмично усилване с полиестерни ивици
Колона преди р усиването
Полагане на лепилото и полиестерната ивица
Г Готова колона
Довършителни работи Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
45
Усилване със сеизмична изолация ц
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
46
Усилване със сеизмична изолация – пример 1
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
47
Усилване със сеизмична изолация – пример 2
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
48
Изпълнение на усилване със сеизмична изолация
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
49
Усиване с виброгасящи устройства
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
50
Усиване с виброгасящи устройства – пример 1
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
51
Усиване с виброгасящи устройства – пример 2
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
52
Цена на сеизмичните усилвания според японския опит
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
53
Срок за изпълнение на сеизмичните усилвания според японския опит
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
54
Експеримент в УАСГ
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
55
Статичен знакопроменлив експеримент със стоманобетонни колони, усилени с въглеродна тъкан (Август-Септември 2003) Армиране и план на
Индуктивни ду датчици д ц
образците
на неусилен елемент
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
Електросъпротивителни р р датчици на усилен елемент
56
Експериментална установка
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
57
Неусилен елемент
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
58
Елемент, у усилен с въглеродни р нишки
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
59
Предварителни р д р общи щ резултати р у 150
100
Си ила[kN]
50
0
-50
-100 100
-150 -100 100
Неусилен елемент Усилен елемент 4 - MBrace -80 80
-60 60
-40 40
-20 20
0
20
Преместване [mm]
Съставил доц. Й.Милев L3_SR_2012
40
60
80
100
60
Проектиране на различните методи за усилване Лекция 4
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
1
Усилване с кожуси
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
2
Основни типове стоманобетонови и стоманени кожуси
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
3
Стоманобетонов кожух
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
4
Оразмеряване на кожух за увеличаване на носещата способност б на срязване – японски стандарт
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
5
(
2
N max ≥ N Ed > 0.4bc hc f c1 ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.12bc hc f c1 0.4bc hc f c1 ≥ N Ed > 0 0 ≥ N Ed ≥ N min
)
⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.5 N Ed hc ⎛⎜1 − ⎝ ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.4 N Ed hc
N max − N Ed N max − 0.4bc hc f c1 N Ed
⎞ bc hc f c1 ⎟⎠
N max = bc hc f c1 + As ,tot f y1 N min = − As ,tot f y1 As As,tot bc hc fc1
-
fy1
-
NEd МRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на цялата армировка в напречното сечение[mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона на стария р елемнт [[МРа]] вероятна изчислителна якост на армировката на стария елемент[МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] носеща способност на колоната за огъващ момент[ Nmm] Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
6
⎡ 0.053ρ 2 0.23 (18 + f c1 ) N Ed ⎤ + 0.85 ρ h f yh + ρ h 2 f yh 2 + 0.1 VRd = ⎢ ⎥ (0.8bc 2 hc 2 ) bc 2 hc 2 ⎦ ⎣ M Ed VEd d 2 + 0.12 As Ash Ash 2 ρ 2 = 100 ; ρh = ; ρh2 = ; ρ h + ρ h 2 ≤ 0.012 bc 2 d 2 ah bc 2 ah 2bc 2 2h M Ed N Ed ≤ 8 MPa; 1.0 ≤ = cl ≤ 3.0 VEd d 2 d2 bc 2 hc 2 d = hc − 50 [mm]; d 2 = hc − 50 + tc [mm]
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
7
Оразмеряване на кожух за увеличаване на носещата способност б на огъване – японски стандарт
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
8
(
2
N max ≥ N Ed > 0.4bc 2 hc 2 f c1 ⇒ M Rd = 0.8 As f y1 g + 0.8 As 2 f y 2 g 2 + 0.12bc 2 hc 2 f c1 ⇒ M Rd = 0.8 As f y1 g + 0.8 As 2 f y 2 g 2 + 0.5 N Ed hc 2 ⎛⎜1 − ⎝ ⇒ M Rd = 0.8 As f y1 g + 0.8 As 2 f y 2 g 2 + 0.4 N Ed hc 2
0.4bc 2 hc 2 f c1 ≥ N Ed > 0 0 ≥ N Ed ≥ N mini
)N
N max − N Ed max − 0.4bc 2 hc 2 f c1
N Ed
⎞ bc 2 hc 2 f c1 ⎟⎠
N max = bc 2 hc 2 f c1 + As ,tot ,1 f y1 + As ,tot , 2 f y 2 N min = −(As ,tot ,1 f y1 + As ,tot , 2 f y 2 ) As As,tot bc hc fc1
-
fy1
-
NEd МRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на цялата армировка в напречното сечение[mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона на стария р елемнт [[МРа]] вероятна изчислителна якост на армировката на стария елемент[МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] носеща способност на колоната за огъващ момент[ Nmm] Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
9
Стоманен кожух
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
10
Проектиране на стоманен кожух за увеличаване на носещата способност на срязване
ρ w2
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
2tbs = bc 2 X s 11
(
2
N max ≥ N Ed > 0.4bc hc f c1 ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.12bc hc f c1 0.4bc hc f c1 ≥ N Ed > 0 0 ≥ N Ed ≥ N min
)
⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.5 N Ed hc ⎛⎜1 − ⎝ ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc + 0.4 N Ed hc
N max − N Ed N max − 0.4bc hc f c1 N Ed
⎞ bc hc f c1 ⎟⎠
N max = bc hc f c1 + As ,tot f y1 N min = − As ,tot f y1 As As,tot bc hc fc1
-
fy1
-
NEd МRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на цялата армировка в напречното сечение[mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона на стария р елемнт [[МРа]] вероятна изчислителна якост на армировката на стария елемент[МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] носеща способност на колоната за огъващ момент[ Nmm] Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
12
⎡ 0.053ρ 2 0.23 (18 + f c1 ) N Ed ⎤ + 0.85 ρ h f yh + ρ h 2 f yh 2 + 0.1 VRd = ⎢ ⎥ (0.8bc 2 hc 2 ) bc 2 hc 2 ⎦ ⎣ M Ed VEd d 2 + 0.12 2t As Ash ρ 2 = 100 ; ρh = ; ρh2 = ; ρ h + ρ h 2 ≤ 0.012 bc 2 d 2 ah bc 2 bc 2 2h M Ed N Ed ≤ 8 MPa; 1.0 ≤ = cl ≤ 3.0 VEd d 2 d2 bc 2 hc 2 d = hc − 50 [mm]; d 2 = hc − 50 + tc [mm]
η=
Nu (bC hc f c1 )
η h = 0.4 + ρ w 2σ w 2 20 ≤ 0.7 η ≤ ηh Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
13
Оразмеряване на кожух за увеличаване на носещата способност б на огъване – японски стандарт
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
14
(
2
N max ≥ N Ed > 0.4bc 2 hc 2 f c1 ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc 2 + 0.12bc 2 hc 2 f c1
)N
N max − N Ed max − 0.4bc 2 hc 2 f c1
N ⎞ ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc 2 + 0.5 N Ed hc 2 ⎛⎜1 − Ed bc 2 hc 2 f c1 ⎟⎠ ⎝ ⇒ M Rd = 0.8 As f y1hc 2 + 0.4 N Ed hc 2
0.4bc 2 hc 2 f c1 ≥ N Ed > 0 0 ≥ N Ed ≥ N min
N max = bc 2 hc 2 f c1 + As ,tot f y1 N min = − As ,tot f y1 As As,tot bc hc fc1
-
fy1
-
NEd МRd
-
площ на опънната армировка [mm2] площ на цялата армировка в напречното сечение[mm2] ширина на сечението [mm] височина на сечението [mm] вероятна изчислителна якост на натиск на бетона на стария р елемнт [[МРа]] вероятна изчислителна якост на армировката на стария елемент[МРа] проектна стойност на нормалната сила (+ при натиск) [N] носеща способност на колоната за огъващ момент[ Nmm] Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
15
Проектиране на кожух от външно залепена полимерна армировка от въглеродни нишки за увеличаване на носещата способност на срязване
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
16
⎡ 0.053ρ 0.23 (18 + f c1 ) N Ed ⎤ VRd = ⎢ + 0.85 ρ h f yh + ρ wf σ fd + 0.1 ⎥ (0.8bc hc ) bc hc ⎦ ⎣ M Ed VEd d + 0.12 2nt f As Ash ρ = 100 ; ρh = ; ρ wf = ; ρ h f yh + ρ wf σ fd ≤ 9.8MPa bc d ahbc bc N Ed M Ed 2hcl ≤ 7.8 MPa; MP 1.0 ≤ = ≤ 3.0 bc hc VEd d 2 d d = hc − 50 [mm]; d 2 = hc − 50 + tc [mm]
[(
( ) )]
σ fd = min E fd ε fd ; 2 3 σ f E ffd = 2.30 ×105 MPa
ε fd = 0.0070 σ f = 3400MPa или 2900MPa Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
17
Сеизмично усилване с вградени стоманобетонни стени и стоманени връзки
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
18
Вградени стоманобетонни стени
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
19
Различни видове вградени стоманобетонни стени
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
20
Проектиране на стоманобетонни вградени стени
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
21
Проектиране на вградени стени
ТИП 1
Форма на разрушение Разрушение на панела
Срязване
ТИП 2
Разрушаване на връзката
срязване
Разрушение на колоната
срязване или огъване
Проектна носеща способност
по-малкото от
срязване на връзката срязване или огъване
ТИП 3
Огъване няма Провлачване при огъване
Дуктилен индекс Означения Носеща способност на срязване на стената Редукционен коефициент ф 0.8÷1.0 Носеща способност на срязване на панела
при срязване при огъване Носеща способност на срязване на анкерите
Съставил доц. Й.Милев Носеща способност на срязване или Носеща- способност на хоризонтално срязване на22 огъване на колоната L4_SR_2012колоните
Разрушение ТИП 1
По - малкото от : wVsu = βVsu ; wVsu = wVsu' + 2αVc f wVsu' = max⎛⎜ ρ h f yh ; c 2 + 0.5 ρ h f yh ⎞⎟t wl ' 20 ⎝ ⎠ β = 0.8 ÷ 0.9 при анкери само по гредите β = 1.0 при анкери по цялята периферия
α = 1.0 срязване на колоната α = 0.7 разрушавне от огъване на колоната F = 1.0 Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
23
Форма на разрушение ТИП 2 wVsu = V j + Vc p + αVc
α = 1.0 разрушение от срязване α = 0.7 разрушение от огъване F = 1.0 10 Vc p = K minτ 0bc hc K min = 0.34
(0.52 +
bc ) hc
τ 0 = 1.02 + 0.1 f c1 + 0.85σ [MPa], ако 0 ≤ σ < (0.33f c11 - 2.86) τ 0 = 0.22 f c1 + 0.49σ [MPa], ако (0.33f c1 - 2.86) ≤ σ < 0.66 f c1 σ = ρ tot f y1 + σ 0 ; ρ tot = Atot b h ; σ 0 = N Ed b h c c
c c
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
24
Форма на разрушение ТИП 3
wVsu = wVmu − за цялата стена + колоните F = 2.0
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
25
Тангенциални напрежения във вградени стени τ w = VEd t l ≤ τ D w w τ D = 0.16 f c1 for F = 3.0 τ D = 0.20 f c1 for F = 2.0 τ D = 0.25 f c1 for F = 11.00 βVmu' ≥ VEd β = 0.8 ÷ 1.0 Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
26
Вградени стоманени връзки
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
27
Проектиране на усилване със стоманени връзки
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
28
Проектиране на стоманени връзки
ТИП 1
Форма на разрушение
ТИП 2
Срязване Провлачване/изкълчване
Разрушение на връзката Разрушение на колоната
срязване или огъване
Проектна носеща способност
по-малкото от
ТИП 3
Разрушаване на връзката
Огъване няма
срязване на връзката
провлачване при огъване
срязване или огъване
при срязване при огъване Носеща способност на срязване на стената
Носеща способност на срязване на анкерите
Носеща способност на връзката
Носеща способност на хор. срязване на колоните
Носеща способност на срязване или доц. Й.Милев огъване на колоната Съставил (по-малката) от двете
Носеща способност на огъване на системата
L4_SR_2012
29
Форма на разрушение ТИП 1 sVsu = sVu + 2Vc sVu = ( N c + N t ) cosθ
θ
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
30
Форма на разрушение ТИП 2
sVsu = V j + Vc + Vc p
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
31
Форма на разрушение ТИП 3
l b
M u = min( i (Tu , N u )l [N.mm] [N ]
Tu = N1 + f y As ,tot
[N]
N u = 0.8 f c1bc hc + f y As ,tot − N 2 > 0 Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
[N] 32
Условие за достигане на едновременно пластифициране на натиснат и опънат прът от връзката 2 ⎡⎛ ⎞⎤ λ ⎛ ⎞ σ c ≤ f cr = ⎢⎜1 - 0.4⎜ ⎟ ⎟⎥ f y ⎝ Λ ⎠ ⎟⎠⎥⎦ ⎢⎣⎜⎝
⎛λ⎞ σ c ≤ f cr = 0.6 f y ⎜ ⎟ ⎝Λ⎠
λ ≤ Λ [MPa]
2
λ > Λ [MPa]
2 π E Λ= 0 .6 f y
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
33
Анкериране на новата конструкция
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
34
Бетониране на новата конструкция
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
35
Конструктивни изисквания към дюбелите и свързващите болтове
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
36
Якост на срязване на анкерите (японски стандарт) VRd ,an = min (VRd ,an1 ;VRd ,an 2 ) Лепилни (адхезионни) и дюбелни(механични) анкери - le ,an ≥ 7 d an VRd ,an1 = 0.7 f y ,an ≤ 250 MPa Aan
VRd ,an 2 Aan
= 3 Ec f c ≤ 250 MPa
Дюбелни(механични) анкери - 4d an ≤ le ,an < 7 d an VRd ,an1 = 0.7 f y ,an ≤ 300 MPa Aan
VRd ,an 2
= 4 Ec f c ≤ 300 MPa
Aan Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
37
Пример за проектиране на кожуси
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
38
NEd=1414kN As=1963.5mm2 ρ=0.595% ρw=0.056% 0 056% ⎛ N M u = 0.8 As f y hc + 0.5 N Ed hc ⎜1 − Ed ⎜ bhc f c 1 ⎝
⎞ ⎟= ⎟ ⎠
3 ⎞ ⎛ 1412 . 10 ⎟= = 0,8.1963,5.(343 + 49).600 + 0,5.1412.10 .600⎜1 − ⎜ 600.600.17,7 ⎟ ⎝ ⎠ 3
3 ⎞ ⎛ 1412 . 10 ⎟= = 0,8.1963,5.(343 + 49).600 + 0,5.1412.10 .600⎜1 − ⎜ 600.600.17,7 ⎟ ⎝ ⎠ 3
= 699.10 6 Nmm 2 = 699kNm Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
39
Vmu = 699.2 / 2,4 = 582kN VRd
⎡ 0.053ρ 0.23 (18 + f c ) N Ed ⎤ + 0.85 ρ h f yh + 0.1 =⎢ ⎥bc j = bc hc ⎥⎦ ⎢⎣ M Ed (VEd d ) + 0.12
⎡ 0.053.0,595 0.23 (18 + 17,7 ) 1412.10 3 ⎤ −2 =⎢ + 0.85 0,056.10 .294 + 0,1. ⎥ 600.481 = + 600 . 600 120 55 0 . 12 ⎥⎦ ⎢⎣
= 423259 N = 423,2kN < Vmu = 582kN ⇒ F = 1,0 10
Целта е да се достигне F = 2,5 , като за целта се приема: μ = 3,0 2μ − 1 2. 3 − 1 = = 2,59 > 2,50 0,75(1 + 0,05μ ) 0,75(1 + 0,05.3) ⎛μ ⎞ ⎛ 3,0 ⎞ reqV Rd = ⎜ + 0,9 ⎟Vmu = ⎜ + 0,9 ⎟582 = 698,4kN ⎝ 10 ⎠ ⎝ 10 ⎠
F=
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
40
2.50,3 = 0,00042 ρh = 800 .300 2.50,3 ρ h2 = = 0,00017 800 .750 1963,5 ρ= .100 = 0,31% 800 .800
VRd
⎡ 0.053ρ 0.23 (18 + f c ) N =⎢ + 0.85 ρ h f yh + ρ h2 f yh2 + 0.1 Ed bc2 hc2 ⎢⎣ M Ed (VEd d ) + 0.12
⎤ ⎥ 0,8bc2 hc2 = ⎥⎦
⎡ 0.053.0,310.23 (18 + 17,7 ) 1412.10 3 ⎤ 2 =⎢ + 0.85 0.00042.294 + 0,00017.294 + 0.1 ⎥ 0,8.800 = 120 75 + 0.12 800.800 ⎥⎦ ⎢⎣
= 724.103 N = 724kN > reqVRd = 698,4kN Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
41
2.50,3 ρh = = 0,00051 660.300 2 .6 ρ h2 = = 0,018 → Приема се ρ h2 = 0,012 660 1963,5 ρ= .100 = 0,45% 660.660 Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
42
⎛ ⎞ N Ed ⎟= M ub = 0.8 As f y hc2 + 0.5 N Ed hc2 ⎜1 − ⎜ bhc f c ⎟ 2 1 ⎠ ⎝ 3 ⎞ ⎛ 1412 . 10 ⎟= = 0,8.1963,5.392.660 + 0,5.1412.103.660⎜1 − ⎜ 660.660.17,7 ⎟ ⎝ ⎠ = 787.10 6 Nmm 2 = 787kNm Vmu = (M ut + M ub ) / hcl = (712 + 787 ) / 2,4 = 624,5kN
reqVRd
⎛μ ⎞ ⎛ 3,0 ⎞ = ⎜ + 0,9 ⎟Vmu = ⎜ + 0,9 ⎟624,5 = 749,4kN ⎝ 10 ⎠ ⎝ 10 ⎠
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
43
VRd
⎡ 0.053ρ 0.23 (18 + f c ) N Ed + 0.85 ρ h f yh + 0.1 =⎢ bc2 hc2 ⎢⎣ M Ed (VEd d ) + 0.12
⎤ ⎥ 0,8bc2 hc2 = ⎥⎦
⎡ 0.053.0,45 0.23 (18 + 17,7 ) 1412.10 3 ⎤ 2 + 0.85 0.012.259 + 0.1 =⎢ ⎥ 0,8.660 = 120 61 + 0.12 800.800 ⎥⎦ ⎢⎣
= 898.10 3 N = 898kN > reqVRd = 749,4kN N Ed 1412.10 3 η= = = 0,22 < 0,40 bc hc f c 600.600.17,7
Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
44
Тегло на m2 tf= σt= Efd=
(
300 g/m / 2 0,167 mm 3400 N/mm2 2,3x105 N/mm2
)
σ fd = min (E fd .ε fd , (2 / 3)σ f ) = min 2,3.10 5.0,7.10 −2 , (2 / 3).3400 = = min(1610, 2266.67 ) = 1610 N / mm 2
Pwf = VRd
0,167.3.2 = 0,00167 600
0, 23 ⎫⎪ ⎪⎧ 0,053.Pt (18 + Fc1 ) =⎨ + 0,85 Pw .σ wy + Pwf .σ fd + 0,1.σ 0 ⎬.0,8.bc .hc = ( ) M / V . d + 0 , 12 ⎪⎩ ⎪⎭
⎧⎪ 0,053.0,56 t0, 23 (18 + 17,7 ) ⎫⎪ =⎨ + 0,85 0,0007.294 + 0,00167.1610 + 0,1.3,9⎬.0,8.600 2 = 120 / 55 + 0,12 ⎪⎩ ⎪⎭ = 737000 N = 737 kN > req VRd = 712kN → OK Съставил доц. Й.Милев L4_SR_2012
45
Сграда на ВиК, гр. Перник
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
46
Кофражен план на типов етаж
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
47
Пукнатини в неносещи щурцове над врати
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
48
Пукнатини в неносещи преградни стени
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
49
Сериозни повреди в зидани преградни стени
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
50
Пукнатина, вероятно само в мазилката на носеща стоманобетонна стълбищна стна (шайба)
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
51
Усилена сграда – 3D и напречен разрез
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
52
Усилена сграда – надлъжен разрез
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
53
Усилена сграда – детайли
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
54
Усилена сграда - изпълнение Дивотино и Перник
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
55
Усилване на фундаменти
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
56
Материали
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
57
Материали за замонолитващ разтвор
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
58
Производство на замонолитващ разтвор
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
59
Изпълнение – I етап
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
60
Изпълнение – II етап
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
61
Основни детайли
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
62
Възстановяване на некоректно изпълнена връзка – Д й тип 1 Детайл
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
63
Възстановяване на некоректно изпълнена връзка – Детайл тип 2
Съставил доц. Й.Милев - L4_SR_2012
64
Усилване с външно залепена полимерна армировка Лекция 5
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
1
Материали
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
2
Replark на Mitsubishi Chemicals
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
3
Зависимости напрежения напрежения-деформации деформации за различните видове полимерни матреиали
Напрежеение (MPa)
4000
CRFP AFRP GFRP Стомана
3000
2000
1000
0 0
2
4
6
Д ф Деформации (%)
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
8
10
4
Материални характеристики на нишките на системата Replark Тип материал
Тип 20 Тип 30 Тип MM Тип MM2 Тип HM
E fu ε fu
Модул на еластичност [N/mm2]
Опъна якост [N/mm2]
Гранична деформация при скъсване [%]
Напр. сеч. Напр сеч за единица ширина [cm2/m]
Тегло за един. площ [g/m2]
230 000 230 000 390 000 440 000 640 000
3400 3400 2900 2400 1900
> 1.5 >1.5 >0.75 >0.55 >0.30
1.11 1.67 1.65 1.63 1.43
200 300 300 300 300
- еластичния модул на FRP в гранично състояние, по главната посока на влакната, който зависи от вида на FRP материала; - гранична деформация на FRP на опън, която зависи от вида на FRP материала;
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
5
Изисквания към основата (бетон)
Не се допуска изчисляване и конструиране на усилване с външно залепена армировка от FRP, по изложените по-долу методики, без да е доказано изчислително съпротивление на сцепление с основата τ ≥ 1.5MPa b
При доказано изчислително съпротивление на сцепление с основата
1.0 ≤ τ ≤ 1.5MPa
b , може да бъде прилагано р уусилване с външно залепена армировка р р от FRP, след вземане на мерки за подобряване на адхезионната й якост и прилагане на редуцирани стойности на изчислителните характеристики на FRP, доказани теоретико-експериментално.
В никакъв случай у не се допуска у бъде прилагане р на уусилване с външно залепена армировка р р от FRP при доказано изчислително съпротивление на сцепление с основата ,
τ b < 1.0MPa
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
6
Коефициенти за сигурност по материал на различните полимерни материали Вид на FRP CFRP AFRP GFRP
Приложение от тип А(1) 1.20 1.25 1.30
Приложение от тип В(1) 1.35 1.45 1.50
1) Приложение на външно залепените FRP под действието на нормален контрол на качеството. За случая на мокро полагане се изисква завишен качествен контрол; 2) Полагане по какъвто и да е начин в условията на затруднени условия на работната площадка. За случая на мокро полагане се изисква нормален контрол на качеството. Съставил доц. Й.Милев 7 L5_SR_2012
Елементи подложени на огъване
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
8
Усилване на стоманобетонни греди греди, подложени на огъване с FRP
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
9
Първоначална ситуация
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
10
1 2 .bx b 0 + (α s − 1). As 2 .( x0 − d 2 ) = α s . As1.(d − x0 ) ⇒ x 2 α s = Еs / Ec I 02
ε co
b.x03 2 2 = + (α s − 1). As 2 .(x0 − d 2 ) + α s . As1 .(d − x0 ) 3
M o . xo = Ec .I co
h − x0 ε 0 = ε С0. x0
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
11
Форми на разрушение в гранично състояние - пълно съвместно действие а) Провлачване на армировката с последващо разрушаване на FRP. За сравнително ниски коефициенти на армиране със стомана и FRP, FRP разрушение от огъване може да се достигне с провлачване на опънната стоманена армировка, последвано от разрушаване от опън на FRP (виж фигура 4.3) . б) Провлачване на армировката с последващо разрушаване на бетона. Носещата способност на огъване може да се достигне с провлачване на опънната стоманена армировка, последвано от разрушаване на бетона в натисковаата зона, докато усилването с FRP е незасегнато (виж фигура 4.3). 4 3) в) Разрушаване на бетона. За сравнително високи коефициенти на армиране, разрушение на стоманобетона може да се достигне с разрушаване на бетона в натисковата зона, преди провлачване на армировката. Тази форма на разрушение е крехка и определено непредсказуема. Усилването с FRP в този случай е от малко значение и затова трябва да се обърне внимание на средствата за увеличение на носещата способност на бетона в натисковата зона (например ограничение на напречните деформации). Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
12
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
13
Форми на разрушение в гранично състояние - загуба на съвместно действие
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
14
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
15
Изчислителен модел по нормални сечения сечения, съгласно EUROCODE 2 за FRP
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
16
Провлачане на стоманата с последващо разрушение на бетона
0.85ψf cd bx + As 2 Es ε s 2 = As1 f yd + A f E fu ε f ⇒ x ψ = 0.85
δ G = 0.4
x − d2 ε s 2 = ε cu x
(E ε s
s2
≤ f yd
)
ε fu h−x ε f = εcu − ε0 ≤ ε fud = γf x d − x f yd ε s1 = ε cu ≥ x Es M RD = As1 f yd (d − δG x ) + A f E f ε f (h − δG x ) + As 2 E s ε s 2 (δG x − d 2 ) Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
17
Провлачване на армировката, последвано от разрушаване на FRP
ε cu ⇒ ε c ; ε f = ε ffud ⎧ 1000 ⎞ ⎛ ⎪⎪1000ε c ⎜ 0.5 − 12 ε c ⎟ ⎝ ⎠ ψ =⎨ 2 ⎪1 − ⎪⎩ 3000ε c
ε c ≤ 0.002 0.002 ≤ ε c ≤ 0.0035
⎧ 8 − 1000ε c ⎪⎪ 4(6 − 1000ε ) c δG = ⎨ 1000ε c (3000ε c − 4) + 2 ⎪ ⎪⎩ 2000ε c (3000ε c − 2) Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
ε c ≤ 0.002 0.002 ≤ ε c ≤ 0.0035 18
Конструиране на външно залепена армировка от FRP в елементи подложени д на огъване
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
19
Елементи подложени на срязване
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
20
Схемаи на усилване на стоманобетоненни елементи за срязване
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
21
Изчислителен модел
VRd = min(VRd ,cw + V fd , VRd ,max )
V fd = 0.9ε fd ,e E fu ρ f bw d ((cot θ + cot α ) sin α ε fk ,e - изчислителна стойност на ефективната деформация в FRP γf = 0.8.ε fe - коефициент ф на армиране р р с FRP,, равен р на 2t f sin α / bw за непрекъснато р приложена р
ε fd ,e = ε fk ,e ρf
напречна армировка с дебелина tf, или (2t f / bw )(b f / s f ) за FRP усилването във вид на ивици или плат с ширина b f през разстояние s f (дискретно усилване); E fu - еластичния модул на FRP в гранично състояние, състояние по главната посока на влакната, влакната който зависи от вида на FRP материала и се дава от фирма Mitsubishi Chemicls; θ - ъгълът на наклонените пукнатини към оста на елемента,който се приема за равен на 45o α - ъгъл между главната посока на влакната и надлъжната ос елемента Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
22
Напълно обвити със затворен кожух (и правилно закотвени) CFRP разрушаване на FRP):
(доминиращо
0.30
⎛ f 23 ⎞ ε fe = 0.17⎜ ck ⎟ ε fu ⎜ E fu ρ f ⎟ ⎝ ⎠ С Странично или U U-оформени ф FRP отворени кожуси : 0.30 0.30 2 2 ⎛ ⎞ ⎛ ⎛ 3 ⎞ 3 ⎞ ⎜ ⎟ f f 3 − ε fe = min⎜ 0.65⎜ ck ⎟ .10 ;0.17⎜ ck ⎟ ε fu ⎟ ⎜ E ffu ρ f ⎟ ⎜ E ffu ρ f ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Напълно обвити със затворен кожух (и правилно закотвени) AFRP (доминиращо разрушаване на FRP): ⎛ f 23 ε fe = 0.048⎜ ck ⎜ E fu ρ f ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
0.47
ε fu
E fu - еластичния модул на FRP в гранично състояние, по главната посока на влакната, който зависи от вида на FRP материала и се дава от фирма Mitsubishi Chemicals [GPa]; ε fu - гранична деформация на FRP на опън, която зависи от вида на FRP материала и се дава от се дава от фирма Mitsubishi Chemicls; Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
23
Конструиране на външно залепена армировка от FRP в елементи подложени на срязване
s f ,max l h lc
⎧ 0.2l ⎪ ≤ min ⎨ 5h ⎪0.4l c ⎩
- светъл отвор на елемента; - височина на напречното сечение; - дължина на конзолата (за случая на конзола). Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
24
Ограничаване на напречните деформации в колони
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
25
Усилване на натоварени стоманобетонни колони чрез ограничаване на напречните деформации
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
26
Работна диаграма на бетона при осов натиск (с и без ограничаване на напречните деформации(модел на Mander)
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
27
Ограничаване р на напречните р деформации д ф р ц с FRP
Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
28
Модел на Spoelstra-Monti
f cc = Esec, sec u ε cu ≥ f c 0 Esec,u =
Ec 0 1 + 2βε fud ,e
⎡ Ecc (Ec 0 − Esec,u ) ⎤ ε cu = ε c 0 [1 + 5(α1α 2 − 1)]⎢ ⎥ ⎢⎣ Esec,u (Ec 0 − Ecc ) ⎥⎦ α 1α 2 f ck Ecc = ε c 0 [1 + 5(α 1α 2 − 1)]
1−
Ecc Ec 0
Ec 0 1 − f c0 ε c0 ⎛ ⎞ σ σ α 1 = ⎜⎜ 2.254 ⋅ 1 + 7.94 ⋅ L. max − 2 ⋅ L. max − 1.254 ⎟⎟ f c0 f c0 ⎝ ⎠ 2
β=
⎛
⎛h⎞ ⎝b⎠
h b
⎞ σ L ,max
α 2 = 1 − ⎜ 0.6⎜ ⎟ − 1.4 + 0.8 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝
1 2
⎠
f c0
σ L ,max = ρ f E fu ε fud ,e Kръгло сечение, усилено с ивици с ширина bf през разстояние sf
Правоъгълно сечение
⎡ (s f − b f )⎤ ⎡ (b − 2 R ) − (h − 2 R ) ⎤ k = 1 − e ⎢1 − ⎥ ke = 1 − ⎢ ⎥ 2 Съставил 2 D доц. Й.Милев ⎣ ⎦ 3 bh − (4 − π )R 2
⎣
[
2
]
⎦
L5_SR_2012
2
29
Ec 0 - начален Е-модул на бетона; f ck - якост на натиск на бетонa; ε c 0 = 0.002 - деформация на бетона съответстваща на f ck ; ρ f - коефициент на армиране с FRP, равен на за непрекъснато приложена напречна
р р сд дебелина tf, или (2t f / h )(b f / s f ) за FRP у усилването във вид д на ивици ц или плат армировка с ширина b f през разстояние s f ; E fu - еластичния модул на FRP в гранично състояние, по главната посока на влакната, който зависи от вида на FRP материала и се дава от фирма Mitsubishi Chemicls; ε fu - гранична деформация на FRP на опън, която зависи от вида на FRP материала и се дава от фирма Mitsubishi Chemicls;
ε fud ,e
ε fu ,e = γf
ε fu ,e = 0.9ε fu Съставил доц. Й.Милев L5_SR_2012
30
Примери на изпълнение в България на външно залепени кожуси от FRP
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
31
Експеримент в УАСГ - Призми
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
32
Резултати от експеримент в УАСГ призми
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
33
Експеримент в УАСГ - Цилиндри
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
34
Резултати от експеримент в УАСГ цилиндри
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
35
Експеримент в УАСГ – Колона (опитна постановка)
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
36
Експеримент в УАСГ – Колона (разрушение базов образец)
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
37
Експеримент в УАСГ – Колона (разрушение усилен образец)
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
38
Резултати от експеримент в УАСГ Колона
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
39
Офис сграда в Пещера
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
40
Хотел Феста Берцело
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
41
ВУЗФ Павлово
4 December 2012
МЕЖДУНАРОДНА ЮБИЛЕЙНА НАУЧНОПРИЛОЖНА КОНФЕРЕНЦИЯ УАСГ 2012
42
Усилване на зидани конструкции Лекция 6
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
1
ПРОБЛЕМИ ПРИ СГРАДИ С НЕАРМИРАНИ ЗИДАНИ КОНСТРУКЦИИ
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
2
Типична съвременна българска сграда със зидани преградни стени
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
3
Напълно разрушена сграда с носеща неармирана зидана конструкция (Турция 1999 г.) ( )
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
4
Повредени сгради с преградни стени от неармирана зидария (Турция 1999 г.) ‐ (Т 1999 ) 1
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
5
Повредени сгради с преградни стени от неармирана зидария (Турция 1999 г.) ‐ ( ) 2
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
6
Неотчетени нерегулярност в план и по‐ голяма коравина на сградата
център на масите ц р
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
7
Неотчетено скъсяване на колоните Неотчетено скъсяване на колоните
MT + M B MT + M M * VD = ; VD = lc l0 Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
8
ИЗСЛЕДВАНЕ НА РАМКИ С ПЪЛНЕЖНА ЗИДАРИЯ В РАВНИНАТА ИМ
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
9
Моделиране на пълнежната зидария за линейно изследване по норми изследване по норми
w ≈ 0.25dm
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
10
Форми на разрушение в равнината им на рамки с пълнежна зидария рамки с пълнежна 1) Разрушение от срязване на опънатата колона в резултат на огъващ момент; 2) Хоризонтално срязване на зидарията по свързващия разтвор, най‐често разтвор, най често близо до средата на панела по близо до средата на панела по височина; 3) Диагонално напукване от главни опънни напрежения, последвано от разрушение по натисков диагонал; последвано от разрушение по натисков 4) Разрушаване на ограничителните колони от срязване или огъване.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
11
Разрушение от хоризонтално срязване по разтвора на зидарията ‐ д р схема
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
12
Разрушение от хоризонтално срязване по разтвора на зидарията – д р уравнения за един отвор ур д р V f = τ 0lmt + μRs sin θ
V f = Rs cos θ = (lm d m )Rs ⇒ hm lm ≈ h l
τ0 Rs = d mt 1 − μ (h l ) ⇒ τ 0 = 0,03 f m μ = 0,3 ⇒ Rs =
⇒
0,03 f m d mt 1− 0,3(h l ) Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
13
Разрушение от хоризонтално срязване по разтвора на зидарията – д р за случая на n у отвора р Срязваща сила при основата инициализираща хоризонтално срязване в панела: n
Vb = ∑ Rsi cos θ i i =1
За случая на n отвора с една и съща дължина:
n0,03 f m Vb = lm t 1 0,3(h l ) 1− След иницииране на хоризонтално срязване колоните също се включват в работа : n +1
2 4 n +1 V p = ∑ (M ct + M cc )i + Vb ≈ ∑ M ci h i =1 i =1 he Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
14
Разрушение по натисков диагонал – емпирични за с ос зависимости
2 Rc = ztf m sec θ 3
π ⎛ 4 Ec I c hm ⎞ ⎟⎟ z = ⎜⎜ 2 ⎝ Emt sin 2θ ⎠
1 4
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
15
Дуктилност на рамки с пълнежна зидария
μ = 1 + Δ p Δ y ; Δ y1 ≈ 3Δ y 2n μ1 =
Δ y1 + Δ p Δy
=
Δ y + 2n(Δ p 3) Δy
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
2 = 1 + n(μ − 1) 3 16
УСИЛВАНЕ НА ЗИДАНИ КОНСТРУКЦИИ
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
17
Характерни случаи на повреди от сеизмични въздействия в сградите в сградите със зидани стени отделяне отделяне на надлъжните от напречните стени; частично разместване на междуетажните и покривната конструкции; поява на вертикални, хоризонтални, диагонални и кръстообразни пукнатини в стените; разрушаване на ъглите на стените с образуване на значителни по размери пукнатини; наклоняване и издуване на стените; напукване и частични разрушения на преградните стени; поява на хоризонтални и наклонени пукнатини в тухлени колони между отвори, надзидове, фронтони, ф корнизи, комини и др.; разрушаване или напукване на тухлени и каменни колони.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
18
Усилване на стени с наклонени кръстообразни, хоризонтални и хаотично разположени пукнатини ‐ 1
стремена : d10 през 200mm мрежи: от d6 през 100mm в двете направления, направления свързани с връзки от d6
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
19
Усилване на стени с наклонени кръстообразни, хоризонтални и хаотично разположени пукнатини ‐ 2 Усилването на стени с наклонени кръстообразни, хоризонтални и хаотично разположени пукнатини се извършва, като стените се обхващат щ от д двете страни р с армиран р р торкретбетон, р р , който д да осигури ур възстановяването на коравината им и поемането на възникващите в тях усилия. Това усилване се изпълнява, като от двете страни на стената се поставя армировъчна мрежа и на пластове се нанася торкретбетон б или циментов разтвор под налягане, не по‐малко от 10 атмосфери. Минималната марка на торкретбетона е Б20. Циментовият разтвор се изпълнява с минимална марка на цимента 350. Дебелината на покритието се определя по изчисление, но не трябва да е по‐голяма от 6 cm Нанася се на пластове с дебелина до 3cm .
⎛ Rb ⎞ n. Asm N = 0,017γ m Rsh ⎜⎜ 0,7 Am + γ c Ab ⎟⎟ + γ s Rs A c.b Rm ⎠ ⎝
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
20
Усилване на стени с наклонени кръстообразни, хоризонтални и хаотично разположени пукнатини ‐ 3 γ m, γb и γ s
са коефициентите за условие на работа на зидарията, торкретбетона и армировката; ms = 0,7(0,6 ) за заварени мрежи ;
Rsh , Rbn , Rm , Rs
са съответно изчислителните съпротивления на срязване на зидарията, на натиск на торкретбетона, натиск на зидарията и на опън на армировката;
Am , Ab и A
съответно площите на хоризонталното сечение на зидарията, на торкретбетона и на усилената стена, включваща зидарията и торкретбетона;
Asm
площта на сечението на един вертикален прът от мрежата;
n c b
брой на мрежите; разстоянието между вертикалните пръти на армировъчната мрежа; общата дебелина на усилената стена.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
21
Усилване на стени с наклонени кръстообразни, хоризонтални и хаотично разположени пукнатини ‐ 4 Коефициентът на условие на работа γ m се приема в зависимост от степента на разрушаване на зидарията: − при ненапукана зидария от плътни тухли - 1,0; − при силно напукана зидария с кръстообразни пукнатини - 0,3; − при р напукани у с единични пукнатини у зидарии, р уусилени с торкретбетон р р - 0,7. Коефициентът за условие на работа за торкретбетона γ b за различните марки се приема: − − − −
за Б20 или В15 - 1,40; за Б25 или В20 - 1,50; за Б30 или В25 - 1,65; за Б40 или В30 - 1,70.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
22
Усилване при пукнатини в зидарията в местата на опиране р на щурц щурцовете над д отвори р
стремена : d10 през d10 200 200mm мрежи: от d6 през 100mm в двете направления, свързани д р , р с връзки от d6
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
23
Възстановяване на носещи стени чрез презиждане Не се допуска усилване с армиран р р торкретбетон р р на напукани носещи тухлени зидове, изпълнени с тухли с хоризонтални кухини, преминаващи успоредно или напречно на зида /тип четворки/. При възстановяване на носещи стени чрез презиждане задължително да се вземат всички необходими мерки за пренасяне на натоварването от лежащата над тях конструкция върху временни опори, а така също и за необходимото им пространствено укрепване Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
24
Възстановяване на зидани стени с местни повреди Армирането се изпълнява с хоризонтални мрежи d8 чрез 50‐70mm в надлъжно направление и d6 през 120mm в напречно направление, поставени през 4÷5 реда по височина на зида. При раззиждане на участъка за възстановяване, през 4‐5 реда се оставят вдлъбнатини в здравата зидария, върху които се опират надлъжните и поне един напречен прът от армировъчната мрежа. Преди П започване на изпълнението на новата зидария, контактната повърхност от съществуващия зид обилно се измива с вода под налягане. Новата зидария д р се изпълнява на циментен разтвор с марка, не по‐ниска от M5
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
25
Усилване на напукани стени с наклонени мрежести пукнатини в пукнатини в ъглите
Извършва се чрез двустранното обхващане на напукания ъгъл с армиран торкретбетон. Усилването се прави на разстояние не по‐малко от 50cm след най‐отдалечената от ъгъла пукнатина и обхваща б здравата стена на разстояние 1m от усилвания ъгъл .
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
26
Усилването на междупрозоречни колони с наклонени и кръстообразни пукнатини б
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
27
Усилване на междупрозоречни колони с хоризонтални пукнатини с външен стоманен скелет Скелетът се изчислява за поемане на пълното вертикално натоварване, приложено върху колоната Външните рамена на вертикалните колоната. ъглови профили продължават по стената на разстояние най‐малко 50cm след пукнатината, като в краищата си се свързват два по два помежду си с болтове с диаметър, не по‐малък от 12mm. Подпрозоречната зидария се проверява на местен натиск под напречните ъглови профили, предаващи вертикалното натоварване. Преди монтажа на стоманения скелет пукнатините се почистват, измиват се с вода под налягане и се инжектират с циментен разтвор. Заготовката на стоманения скелет се прави по мярка от място. Пробиват се отворите д окончателния монтаж,, за болтовете. След стоманеният скелет се грундира и боядисва. Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
28
Възстановяване на нарушени връзки между надлъжни и напречни стени ‐ 1
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
29
Възстановяване на нарушени връзки между надлъжни и напречни стени ‐ 2
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
30
Пространствено укрепване с външен стоманен скелет на сгради с носещи тухлени стени при р д щ у р появата на вертикални пукнатини в ъглите
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
31
Усилване на стени с наклонени пукнатини и у вертикални отклонения до 40mm Усилват се чрез стоманобетонни пиластри и хоризонтални пояси . Пиластрите са през 1,20 ‐ 1,50m , а поясите ‐ през не повече от 4,0m. Въpxy тухлената зидария от двете й страни се нанася армиран торкретбетон. Преди усилването пукнатините се запълват с циментен разтвор. Стени, чието отклонение на върха превишава 40mm, се презиждат.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
32
Изграждане на нови сеизмични пояси в сгради с носещи тухлени зидове щ у д
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
33
Изграждане на нови сеизмични пояси в сгради с носещи тухлени зидове в покривна конструкция тухлени зидове в покривна конструкция
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
34
Изграждане на нови сеизмични пояси от стоманени профили в сгради с носещи тухлени зидове ф
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
35
Изграждане на нови сеизмични пояси в сгради с носещи тухлени зидове и дървена подова щ у д д р д конструкция При р етажни сгради р д сд дървена р подова д конструкция ру ц изпълнението протича р в следната д последователност: 1) Демонтира се подовата и таванска обшивка с широчина 1m по периметъра на помещението; 2) От двете страни на усилваните стени се отстранява мазилката на широчина 50cm отгоре и отдолу на подовата конструкция; 3) Разкриват се хоризонталните и вертикални фуги на зидарията на дълбочина 1,0 ÷ 1,5cm; 4) Пробиват се отвори с размери, кратни на размерите на тухлите от зида /20 ÷ 25 cm/, в който ще се изпълнят съединителните стоманобетонни дюбели; 5) След обилно измиване с вода на oтворите и обработените повърхности се монтира армироката на дюбелите и поясите; 6) Кофрира се и се бетонира/ клас В15/. Необходимо е да се предвижда и анкериране на дървените греди към новоизлетия стоманобетонов пояс, например с ивична стомана.
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
36
Усилване на съществуващите тухлени шайби между стоманобетонни колони б
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
37
Вграждане на вертикални и хоризонтални стоманобетонни пояси и колони б
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
38
УСИЛВАНЕ НА ЗИДАНИ И ДРУГИ КОНСТРУКЦИИ В ДИВОТИНО
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
39
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
40
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
41
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
42
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
43
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
44
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
45
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
46
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
47
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
48
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
49
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
50
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
51
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
52
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
53
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
54
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
55
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
56
Съставил доц. Й.Милев ‐ L6_SR_2012
57