Dimenzioniranje betonskih konstrukcija prema TPBK (EC2)

77 Pages·2006·4.92 MB·Croatian

by  Alen Harapin

Sveučilište u Splitu
Građevinsko-arhitektonski fakultet
Alen Harapin
DDiimmeennzziioonniirraannjjee bbeettoonnsskkiihh
kkoonnssttrruukkcciijjaa pprreemmaa TTPPBBKK
((EECC22))
LLiitteerraattuurraa::
[1] Tehnički propis za betonske konstrukcije, NN 101/05
[2] HRN ENV 1991-1 EUROKOD 1: Osnove projektiranja i djelovanja na konstrukcije – 1.
dio: Osnove projektiranja, Državni zavod za normizaciju i mjeriteljstvo, 2005.
[3] HRN ENV 1992-1-1 EUROKOD 2: Projektiranje betonskih konstrukcija – 1.1 dio: Opća
pravila i pravila za zgrade, Državni zavod za normizaciju i mjeriteljstvo, 2004.
[4] Jure Radić i suradnici: Betonske Konstrukcije – Priručnik, Hrvatska sveučilišna naklada,
Sveučilište u Zagrebu – Građevinski fakultet, Andris, Zagreb, 2006.
[5] Ivan Tomičić: Betonske konstrukcije, DHGK, Zagreb, 1996.
[6] Zorislav Sorić, Ivan Tomičić: EUROCODE 2, Projektiranje, proračun i dimenzioniranje
armiranobetonskih i prednapetih betonskih nosivih konstrukcija, u okviru Građevinskog
godišnjaka ’95., Zagreb, 1995.
[7] Vahid Hasanović: Proračun armiranobetonskih konstrukcija: EUROCODE 2, Građevinski
fakultet u Sarajevu, Sarajevo, 2000.
Sva predavanja na temu EC2 nalaze se na: www.gradst.hr/katedre/bkm
OOpptteerreeććeennjjaa::
Pregled hrvatskih i europskih normi za djelovanja na konstrukcije
Djelovanje Hrvatske norme Europske norme
Prostorne težine, vlastite težine, HRN ENV 1991-2-1 EN 1991-1-1
uporabna opterećenja
Požarno djelovanje HRN ENV 1991-2-2 EN 1991-1-2
Opterećenje snijegom HRN ENV 1991-2-3 EN 1991-1-3
Opterećenje vjetrom HRN ENV 1991-2-4 EN 1991-1-4
Toplinska djelovanja HRN ENV 1991-2-5 EN 1991-1-5
Djelovanja tijekom izvedbe HRN ENV 1991-2-6 EN 1991-1-6
Izvanredna djelovanja uzrokovana HRN ENV 1991-2-7 EN 1991-1-7
udarom i eksplozijom
Prometna opterećenja mostova HRN ENV 1991-3 EN 1991-2
Djelovanja na silose i spremnike HRN ENV 1991-4 EN 1991-3
tekućina
Djelovanja uzrokovana kranovima i HRN ENV 1991-5 EN 1991-4
drugim strojevima
Potresno djelovanje nHRN ENV 1998-1-1 prEN 1998-1
OOpptteerreeććeennjjaa::
Uporabna opterećenja zgrada:
Tipovi djelovanja:
Promjenjivo djelovanje q [kN/m2] Q [kN]
STALNA DJELOVANJA k k
Vlastita težina konstrukcije A. Stambeni prostori, odjeli u bolnicama, hotelske sobe
Vlastita težina nekonstruktivnih dijelova, obloge ili nepomične
Uobičajene prostorije 2.0 2.0
opreme
Sile od djelovanja tlaka tla, koje nastaju od težine tla Stubišta 3.0 2.0
Deformacije uslijed načina izgradnje konstrukcije
Balkoni 4.0 2.0
Sile uslijed hidrostatičkog tlaka vode
Sile nastale uslijed slijeganja oslonaca
B. Uredi
Sile prednapinjanja
Uredi 3.0 2.0
PROMJENJIVA DJELOVANJA
C. Prostorije u kojima je moguće okupljanje ljudi
Opterećenja uslijed aktivnog i pasivnog korištenja objekta
Prostorije sa stolovima, škole, kavane, restorani,
(uporabno/korisno opterećenje) 3.0 4.0
čitaonice, recepcije
Prometno opterećenje
Pojedini dijelovi težine konstrukcije koji djeluju samo u Prostorije s nepomičnim sjedalima, crkve, kina,
4.0 4.0
pojedinim fazama izgradnje prodavaonice, čekaonice, konferencijske dvorane
Montažna opterećenja
Prostorije bez prepreka za kretanje ljudi, izložbeni
Opterećenja vjetrom 5.0 4.0
prostori, pristupi u javnim zgradama, hotelima i sl.
Opterećenja snijegom
Opterećenja ledom
Športske prostorije i prostori za igru, plesne dvorane,
5.0 7.0
Posljedice promjenjive razine površine vode
gimnastičke dvorane
(ako je potrebno)
Promjena temperature Prostorije za velika okupljanja ljudi, zgrade za javne
5.0 4.0
Opterećenje valovima priredbe, koncertne dvorane, športske dvorane
D. Prodajne prostorije
IZVANREDNA DJELOVANJA
Prostorije u trgovinama 5.0 4.0
Udari vozila ili plovila
Eksplozije Prostorije u robnim kućama i trgovinama na
5.0 7.0
Slijeganje i klizanje terena veliko
Ekstremno jaki vjetar (Tornado)
Potres E. Prostorije s mogućnošću gomilanja robe i stvari
Požar
Skladišta uključujući i knjižnice 6.0 7.0
Vrijednost Česta Kvazistalna
OOpptteerreeććeennjjaa::
Promjenjivo djelovanje u komb. vrijed. vrijednost
ψ ψ ψ
0 1 2
Uporabna opterećenja u
zgradama
-Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Prometna opterećenja u
zgradama 0.7 0.7 0.6
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
-Težine vozila ≤30 kN 0.0 0.0 0.0
-Krovovi
Opterećenje vjetrom na 0.6 0.5 0.0
zgrade
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Temperatura u zgradama 0.6 0.5 0.0
Četiri reprezentativne vrijednosti: (ne požar)
- karakteristična vrijednost (Q )
k
- vrijednost u kombinaciji (ψ Q ) – uzima u obzir smanjenu vjerojatnost istodobnog djelovanja više
0 k
promjenjivih neovisnih opterećenja s njihovom najnepovoljnijom vrijednošću. Koristi se za
provjeru graničnog stanja nosivosti i nepovratnog graničnog stanja uporabe. Ova kombinacija je
vrlo rijetka, i u vijeku trajanja konstrukcije događa se jednom ili nijednom.
- česta vrijednost (ψ Q ) – koristi se za provjeru graničnog stanja nosivosti uzimajući u obzir izvanredna
1 k
djelovanja i za povratna granična stanja uporabe. Ovakva česta kombinacija događa se npr.
jedamput godišnje.
- nazovistalna vrijednost (ψ Q ) – također se koristi za provjeru graničnog stanja nosivosti uzimajući u
2 k
obzir izvanredna djelovanja i za povratna granična stanja uporabe. Nazovistalna kombinacija
događa se npr. jednom tjedno.
KKooeeffiicciijjeennttii ssiigguurrnnoossttii –– ggrraanniiččnnaa ssttaannjjaa nnoossiivvoossttii
Koeficijenti sigurnosti na materijal Koeficijenti kombinacije (ψ)
Materijal Vrijednost u Česta Kvazistalna
Beton Čelik
Promjenjivo djelovanje kombinaciji vrijednost vrijednost
ψ ψ ψ
(γ ) (γ ) 0 1 2
Kombinacija c s
Uporabna opterećenja u zgradama
Uobičajena komb. 1.50 1.15 -Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
Izvanredna komb. 1.30 1.00
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Koeficijenti sigurnosti za opterećenje
Prometna opterećenja u zgradama
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.7 0.6
Djelovanje Stalno Pokretno Prednap.
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
(γ ) (γ ) (γ )
-Krovovi 0.0 0.0 0.0
G Q P
Opterećenje vjetrom na zgrade 0.6 0.5 0.0
Nepovoljno 1.35 1.50 1.0-1.2
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Povoljno 1.00 0.00 0.9-1.0
Temperatura u zgradama (ne požar) 0.6 0.5 0.0
Uobičajena (stalna) proračunska kombinacija
( ) ( )
∑ ∑
S = γ ⋅ G + γ ⋅ Q + γ ⋅ ψ ⋅ Q + γ ⋅P
sd G k,i Q k,1 Q 0,i k,i P k
i i>1
Napomena: Znak “+” znači: “kombinira se sa”
KKooeeffiicciijjeennttii ssiigguurrnnoossttii –– ggrraanniiččnnaa ssttaannjjaa nnoossiivvoossttii
Koeficijenti sigurnosti na materijal Koeficijenti kombinacije (ψ)
Materijal Vrijednost u Česta Kvazistalna
Beton Čelik
Promjenjivo djelovanje kombinaciji vrijednost vrijednost
ψ ψ ψ
(γ ) (γ ) 0 1 2
Kombinacija c s
Uporabna opterećenja u zgradama
Uobičajena komb. 1.50 1.15 -Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
Izvanredna komb. 1.30 1.00
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Koeficijenti sigurnosti za opterećenje
Prometna opterećenja u zgradama
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.7 0.6
Djelovanje Stalno Pokretno Prednap.
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
(γ ) (γ ) (γ )
-Krovovi 0.0 0.0 0.0
G Q P
Opterećenje vjetrom na zgrade 0.6 0.5 0.0
Nepovoljno 1.35 1.50 1.0-1.2
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Povoljno 1.00 0.00 0.9-1.0
Temperatura u zgradama (ne požar) 0.6 0.5 0.0
Primjer: Nepovoljno djelovanje opterećenja;
Stalno opterećenje: (G) i Prednaprezanje (P)
Pokretno opterećenje: Korisno (Q ), Vjetar (Q ), Snijeg (Q )
k w s
( )
Vodeće pokretno opterećenje: Korisno S =1.35⋅G +1.5⋅Q +1.5⋅ 0.6⋅Q + 0.6⋅Q +1.0⋅P
sd k w s
( )
Vodeće pokretno opterećenje: Vjetar S =1.35⋅G +1.5⋅Q +1.5⋅ 0.7⋅Q + 0.6⋅Q +1.0⋅P
sd w k s
KKooeeffiicciijjeennttii ssiigguurrnnoossttii –– ggrraanniiččnnaa ssttaannjjaa nnoossiivvoossttii
Koeficijenti sigurnosti na materijal Koeficijenti kombinacije (ψ)
Materijal Vrijednost u Česta Kvazistalna
Beton Čelik
Promjenjivo djelovanje kombinaciji vrijednost vrijednost
ψ ψ ψ
(γ ) (γ ) 0 1 2
Kombinacija c s
Uporabna opterećenja u zgradama
Uobičajena komb. 1.50 1.15 -Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
Izvanredna komb. 1.30 1.00
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Koeficijenti sigurnosti za opterećenje
Prometna opterećenja u zgradama
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.7 0.6
Djelovanje Stalno Pokretno Prednap.
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
(γ ) (γ ) (γ )
-Krovovi 0.0 0.0 0.0
G Q P
Opterećenje vjetrom na zgrade 0.6 0.5 0.0
Nepovoljno 1.35 1.50 1.0-1.2
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Povoljno 1.00 0.00 0.9-1.0
Temperatura u zgradama (ne požar) 0.6 0.5 0.0
Izvanredna proračunska kombinacija
( ) ( )
∑ ∑
S = γ ⋅ G + ψ ⋅ Q + ψ ⋅ Q + A + γ ⋅P
sd G k,i 1,1 k,1 2,i k,i d P k
i i>1
Napomena: Znak “+” znači: “kombinira se sa”
KKooeeffiicciijjeennttii ssiigguurrnnoossttii –– ggrraanniiččnnaa ssttaannjjaa nnoossiivvoossttii
Koeficijenti sigurnosti na materijal Koeficijenti kombinacije (ψ)
Materijal Vrijednost u Česta Kvazistalna
Beton Čelik
Promjenjivo djelovanje kombinaciji vrijednost vrijednost
ψ ψ ψ
(γ ) (γ ) 0 1 2
Kombinacija c s
Uporabna opterećenja u zgradama
Uobičajena komb. 1.50 1.15 -Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
Izvanredna komb. 1.30 1.00
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Koeficijenti sigurnosti za opterećenje
Prometna opterećenja u zgradama
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.7 0.6
Djelovanje Stalno Pokretno Prednap.
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
(γ ) (γ ) (γ )
-Krovovi 0.0 0.0 0.0
G Q P
Opterećenje vjetrom na zgrade 0.6 0.5 0.0
Nepovoljno 1.35 1.50 1.0-1.2
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Povoljno 1.00 0.00 0.9-1.0
Temperatura u zgradama (ne požar) 0.6 0.5 0.0
Seizmička proračunska kombinacija
( )
∑ ∑
S = G + ψ ⋅ Q + γ ⋅ A + P
sd k,i 2,i k,i i d k
i i
γ - Koeficijenti važnosti: = 0.7 – građevina niže važnosti
i
= 1.0 – građevina normalne važnosti
= 1.3 – građevina povećane važnosti
KKooeeffiicciijjeennttii ssiigguurrnnoossttii –– ggrraanniiččnnaa ssttaannjjaa uuppoorraabbee
Koeficijenti sigurnosti na materijal Koeficijenti kombinacije (ψ)
Materijal Vrijednost u Česta Kvazistalna
Beton Čelik
Promjenjivo djelovanje kombinaciji vrijednost vrijednost
ψ ψ ψ
(γ ) (γ ) 0 1 2
Kombinacija c s
Uporabna opterećenja u zgradama
Uobičajena komb. 1.50 1.15 -Stambeni prostori 0.7 0.5 0.3
-Uredi 0.7 0.5 0.3
-Prostori za veće skupove ljudi 0.7 0.7 0.6
Izvanredna komb. 1.30 1.00
-Trgovine 0.7 0.7 0.6
-Skladišta 1.0 0.9 0.8
Koeficijenti sigurnosti za opterećenje
Prometna opterećenja u zgradama
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.7 0.6
Djelovanje Stalno Pokretno Prednap.
-Težine vozila ≤30 kN 0.7 0.5 0.3
(γ ) (γ ) (γ )
-Krovovi 0.0 0.0 0.0
G Q P
Opterećenje vjetrom na zgrade 0.6 0.5 0.0
Nepovoljno 1.35 1.50 1.0-1.2
Opterećenje snijegom 0.6 0.2 0.0
Povoljno 1.00 0.00 0.9-1.0
Temperatura u zgradama (ne požar) 0.6 0.5 0.0
Rijetka kombinacija – koristi se kod proračuna širine pukotina i progiba –
trajna lokalna oštećenja i deformacije
( )
∑ ∑
S = G + Q + ψ ⋅ Q + P
sd k,i k,i 0,i k,i k
i i>1