ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ 2

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ 2"

Μυρίνα Κόρακας
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΡΟΦΗ ΕΛΑΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Εκκεντρότητες: Στατικές: e = Χ ΚΜ Χ o, e = Y ΚΜ Y o όροφος Τυχηματικές: e a = ±.5 L, e a = ±.5 L u, Πόλος στροφής ορόφου u,, o o u, Οι μετακινήσεις u,, u, και η στροφή αντιστοιχούν στο ΚΜ M c F με: του ορόφου για φόρτιση στρεπτικών ροπών: F = οι δυνάμεις των ορόφων που υπογίζονται σύμφωνα με την κατανομή της μεόδου οριζόντιας φόρτισης: o o M o u, F F k k φk φ, k = οποιοσδήποτε όροφος, F = τέμνουσα βάσης c = οποιοσδήποτε συντελεστής Πλασματικός άξονας Κατακόρυφος άξονας που διέρχεται από τον πόλο στροφής του πλησιέστερου ορόφου προς τη στάμη z=,8 Η. Πλασματικός πόλος στροφής ορόφου = σημείο τομής του διαφράγματος του ορόφου με τον πλασματικό άξονα. Κύριοι άξονες: Υπογίζονται οι μετακινήσεις του πόλου του ορόφου που είναι πλησιέστερος προς τη στάμη z=,8 Η για: ΙΙ Εφαρμογή στους πλασματικούς πόλους των ορόφων οριζόντιων φορτίων κατά τη διεύυνση : {F () } u και u o, Εφαρμογή στους πλασματικούς πόλους των ορόφων οριζόντιων φορτίων κατά τη διεύυνση : {F () } u και u o, o u M u z=,8h Ι α uo, Κύριος άξονας Ι: tanα (Σημείωση: u o, = u ) u u o, Ακτίνες δυστρεψίας ορόφων (στις δεσπόζουσες διευύνσεις και ) Υπογίζονται οι μετακινήσεις των πλασματικών πόλων και η στροφή των ορόφων για: Εφαρμογή φορτίων στη διεύυνση του κύριου επιπέδου : {F () } {u () } Εφαρμογή φορτίων στη διεύυνση του κύριου επιπέδου : { F () } {u () } Εφαρμογή στρεπτικών ροπών: {Μ } = c {F} { (M) } c u, c u, Ακτίνες δυστρεψίας ορόφου: r,, r ( M), ( M) Έκδοση: /5

2 ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Στρεπτικά εύκαμπτα συστήματα Για να ΜΗΝ είναι ένα σύστημα στρεπτικά εύκαμπτο, πρέπει να ισχύει σε όλους τους ορόφους: r και r r, r = ακτίνες δυστρεψίας του ορόφου στις διευύνσεις και, που μπορούν να υπογίζονται όπως παραπάνω = ακτίνα αδρανείας: =μάζα ορόφου IM Ι ΚΜ = πική ροπή αδράνειας ορόφου ως προς ΚΜ. Για ορογωνική κάτοψη L L : I M L L ΙΙΟΜΟΡΦΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ Επαλληλία ιδιομορφικών αποκρίσεων Συμβισμός: = πιανή ακραία τιμή μεγέους E CQC: E ε E R: E, E = ιδιομορφικές τιμές μεγέους E e E ε r 4ζ r r 3 / 8ζ r r με r T, T > T T e E εφόσον οι ιδιομορφές είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους (Τ,9 T ) E Ταυτόχρονα ιδιομορφικά μεγέη (για μία διεύυνση σεισμικής διέγερσης) Συμβισμός:,A Β,Α = πιανή τιμή του μεγέους Β, όταν συμβαίνει η ακραία τιμή, ea, του μεγέους Α A A A ε A ea Χωρική επαλληλία Α, Β = ιδιομορφικές τιμές των μεγεών Α και Β για τη διεύυνση της σεισμικής διέγερσης Ακραία τιμή μεγέους E για ταυτόχρονη δράση και των τριων συνιστωσών της σεισμικής διέγερσης κατά,, z: ( ) ( e e ) e ( z E E E ) Ταυτόχρονα μεγέη (για χωρική επαλληλία σεισμικών διεγέρσεων κατά, και z) Πιανή ταυτόχρονη προς την eα τιμή άλλου μεγέους Β:,A A ea ε A A A Σημείωση: A A A A A με A ε Αλλά:, A,A,A,A A, A ε A, A Εναλλακτικά επιτρέπεται η διαστασιόγηση με το δυσμενέστερο από τους παρακάτω συνδυασμούς: ή ή ε A Έκδοση: /5

3 ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗ-ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (UHOVER) Ορίζονται οι καμπύλες F-δ(Σχ. ) των δομικών στοιχείων (π.χ. ροπή στροφή στους κόμβους που είναι πιανόν να συμβούν πλαστικές αρρώσεις) Κατασκευάζεται η καμπύλη ικανότητας (Σχ. ) της κατασκευής για δεδομένη κατανομή σεισμικών φορτίων κα φ ύψος: F V φ F Fu F A E F4 F3 V Καμπύλη ικανότητας κατασκευής C D F O δ δp Πλαστική παραμόρφωση δd Παραμόρφωση για "προστασία ζωής" Παραμόρφωση διαρροής δ δu Οριακή παραμόρφωση V=ΣF F Ισοδύναμο μονοβάμιο σύστημα Μάζα: ˆ Σχ. Σχ. φ Συντελεστής συμμετοχής: Φάσμα ικανότητας (ADR): F a και α α = d Γ φ φ Γ φ φ ή Γ φ Γ d εάν φtop Γ φtop ˆ και = συνική μάζα πυβαμίου Υπογισμός στοχευόμενης μετακίνησης (για δοσμένο ελαστικό φάσμα απόκρισης ή σχεδιασμού) Α. Μέοδος Ν: Κατασκευή του διγραμμικού φάσματος ικανότητας Οριζόντιος μετελαστικός κλάδος (μηδενική κράτυνση) Ίσα εμβαδά πάνω και κάτω από την αρχική καμπύλη Κλίση ελαστικού κλάδου ίση με την τέμνουσα δυσκαμψία που αντιστοιχεί στο 6% της επιτάχυνσης διαρροής a a.6a Φάσμα ικανότητας ισοδύναμου μονοβαμίου Ιδεατό διγραμμικό διάγραμμα (ελαστικό - τελείως πλαστικό) Καορίζονται: a και d Για το ισοδύναμο μονοβάμιο σύστημα: d d δύναμη διαρροής: Fˆ ˆ a και μετακίνηση διαρροής: dˆ d Ιδιοπερίοδος: d Tˆ π π a ˆ dˆ Fˆ Για Τ= Tˆ υπογίζονται (από ελαστικό φάσμα): Η ελαστική επιτάχυνση ae και η ελαστική μετακίνηση de Ο συντελεστής συμπεριφοράς: q ae a Έκδοση: /5 3

4 ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ορίζεται η χαρακτηριστική περίοδος Τ: Εάν T Τ: Εάν T Τ: T.65 μ.3 Τc Tc. Προσεγγιστικά: Τ Τc d =d= de μ (q ) T και T d =d= μ d Β. Μέοδος των συντελεστών: Ιδεατό διγραμμικό διάγραμμα για την καμπύλη ικανότητας: Οριζόντιος μετελαστικός κλάδος με κράτυνση F Ιδεατό διγραμμικό διάγραμμα F Ορίζεται η ισοδύναμη ελαστική δυσκαμψία e από την ευεία που ενώνει την αρχή των αξόνων με το σημείο πάνω στην Καμπύλη ικανότητας.6f καμπύλη ικανότητας που αντιστοιχεί στο 6% της τέμνουσας διαρροής, F e Ορίζεται η τέμνουσα διαρροής, F, από το σημείο τομής των ευειών με κλίση e και, που αντιστοιχούν στον ελαστικό και τον μετελαστικό κλάδο αντίστοιχα Υπογισμός της εμελιώδους ιδιοπεριόδου Te της κατασκευής από την ιδιοπερίοδο που αντιστοιχεί στην ελαστική δυσκαμψία T από τη σχέση: Te T e Στοχευόμενη μετακίνηση: t C C C C 3 a Te 4π C = Γ φtop = συντελεστής που συνδέει τη μετακίνηση της κορυφής με τη φασματική μετακίνηση D. η Μπορούν να χρησιμοποιηούν οι τιμές φ που αντιστοιχούν στην ιδιομορφή. C = Συντελεστής που συνδέει τη μετακίνηση του ανελαστικού συστήματος με αυτή του αντίστοιχου ελαστικού (πρέπει: C.5 για Τe. ec και C.): C.. (R ) TC Te C R a g R = C F W για Τe TC για Τe < TC a = ελαστική φασματική επιτάχυνση σύμφωνα με το φάσμα σχεδιασμού για Τ = Τe F = τέμνουσα διαρροής σύμφωνα με τη διγραμμική απεικόνιση της καμπύλης ικανότητας W = συνικό βάρος της κατασκευής C = συντελεστής που δηλώνει την ενεργό μάζα που μπορεί να λαμβάνεται ίσος με το λόγο της ης ιδιομορφικής μάζας προς τη συνική μάζα. C = ιορωτικός συντελεστής λόγω μορφής των βρόχων υστέρησης της ανελαστικής συμπεριφοράς. Μπορεί να χρησιμοποιηεί η τιμή C=.. C3 = ιορωτικός συντελεστής λόγω επιρροής -, που ορίζεται ως εξής: C3 =. C 3. Έκδοση: /5 για ετική κλίση του μετελαστικού κλάδου (Κ>) α (R ) Te 3/ για αρνητική κλίση του μετελαστικού κλάδου (Κ<), όπου α e 4

5 ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΟΝΩΣΗ ύναμη Fa F p Μονωτήρες με υστερητική συμπεριφορά (Σχ. ): E D = 4(F d d - F a d ) F e d eff dd Υδραυλικοί αποσβεστήρες με ιξώδη συμπεριφορά (Σχ. ): Σχ. Ε D = λ(α) F a d d F=C v α, όπου v= d F a =C (d d ω) α λ(α) = α d d dt Γ (. 5α) και Γ() είναι η συνάρτηση Γάμα Γ( α) Συστήματα τριβής με σφαιρική επιφάνεια ίσησης (Σχ. 3) E D = 4 μ d N d d d μ d = συντελεστής δυναμικής τριβής Ν d = κατακόρυφη δύναμη R = ακτίνα της επιφάνειας ίσησης Κ p =Ν d /R F a =μ d N d +Κ p d d ύναμη Fa F(t) ύναμη Fa F=μdNd α < α = d(t) dd Σχ. p dd T π R g Σχ. 3 Ενεργός απόσβεση π d ζ eff cd d cd E D, eff,, = μετακίνηση σχεδιασμού του συνικού συστήματος Κ eff, = ενεργός δυσκαμψία του στύλου ή του βάρου και των μονωτήρων που αντιστοιχούν σε αυτό Ε D, = ενέργεια που αποσβένυται για ένα πλήρη κύκλο παραμόρφωσης για το μονωτήρα. Κ eff = eff, με eff,,,, H φ, Κ, = οριζόντια δυσκαμψία του στύλου ή του κορμού του βάρου Κ, = ενεργός δυσκαμψία των μονωτήρων του στύλου ή του βάρου Κ, = οριζόντια δυσκαμψία της εμελίωσης του στύλου ή του βάρου Κ φ, = στροφική δυσκαμψία της εμελίωσης του στύλου ή του βάρου Η = ύψος του στύλου ή του βάρου μετρούμενο από τη στάμη εμελίωσης Τ eff =π eff με =συνική μάζα της ανωδομής Σημείωση: η ενεργός απόσβεση ζ eff εφαρμόζεται μόνο στις ιδιομορφές με ιδιοπερίοδο Τ >.8 T eff Έλεγχοι Σεισμική μετακίνηση συστήματος σεισμικής μόνωσης: d,a = γ I d,d με γ I =.5 Σεισμικές δυνάμεις σχεδιασμού για διαστασιόγηση σε κάμψη με αξονική δύναμη: Ε Ε = Ε Ε,Α /q όπου Ε Ε,Α = εσωτερικές σεισμικές δυνάμεις που προέκυψαν από την ανάλυση και q.5 Σεισμικές δυνάμεις για έλεγχο σε διάτμηση και διαστασιόγηση της εμελίωσης = q Ε Ε Έκδοση: /5 5

Σχετικά έγγραφα

ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ. Γ. Παναγόπουλος Καθηγητής Εφαρμογών, ΤΕΙ Σερρών

ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ Γ. Παναγόπουλος Καθηγητής Εφαρμογών, ΤΕΙ Σερρών H ανελαστική στατική ανάλυση (pushover) στον ΚΑΝ.ΕΠΕ. Επιτρεπόμενες μέθοδοι ανάλυσης στον ΚΑΝ.ΕΠΕ. Ελαστικές μέθοδοι