hrvatski

Analiza progresivnog kolapsa višekatne čelične zgrade

U diplomskom radu provedena je analiza četiri različita scenarija progresivnog kolapsa ovisno o položaju oštećenog stupa u prizemlju poslovne višekatne čelične zgrade. Čelična zgrada je visoka 25 m te ima 6 etaža (P+5), a njezine tlocrtne dimenzije su 40 x 24 m. Uz analizu progresivnog kolapsa, rad sadrži dispozicijsko rješenje, analizu i dimenzioniranje konstrukcijskih elemenata i priključaka prema HRN EN. Osim navedenog, izrađeni su izvedbeni nacrti s glavnim detaljima priključaka nosive čelične konstrukcije. Promjenjiva djelovanja uzeta su u skladu s oblikom i lokacijom zgrade (Sesvetski Kraljevec). Za korisno opterećenje predviđena je kategorija B u skladu s HRN EN 1991-1-1. Statička i dinamička analiza provedena je na 3D modelu konstrukcije u kompjutorskom programu STAAD.Pro. Odabran je raster stupova 6 x 8 m. Presjek stupova mijenja se od prizemlja prema vrhu zgrade (HEB 300, HE 320 AA, HE 280 AA). Za međukatnu konstrukciju odabran je Slimdek sustav. Grede međukatne konstrukcije su 300 ASB (FE) i 280 ASB, dok su krovni nosači HE 240 AA i HE 180 AA. Priključci svih elemenata su vijčani. Kod analize progresivnog kolapsa, za kritični stup u pojedinom scenariju (stup koji je otkazao uslijed eksplozije) očitane su unutarnje sile te je stup zamijenjen adekvatnim dinamičkim silama u suprotnom smjeru. Navedene dinamičke sile su u trenutku t = 1 s imale vrijednost 0 kN što simulira gubitak stupa u jednoj sekundi. Uspoređivane su vrijednosti pomaka na mjestu spoja kritičnog stupa s ostatkom zgrade u trenutku otkazivanja, kao i njegova korelacija s vremenom i navedenom dinamičkom silom unutar perioda od t = 25 s. Zatim se, u koracima, promatrao utjecaj gubitka narednog stupa na ostatak zgrade. Najveći pomak u trenutku t = 1 s ostvaren je otkazivanjem kutnog stupa, dok je otkazivanje unutarnjeg stupa dovelo do otkazivanja najvećeg broja ostalih elemenata. U današnje vrijeme, teroristički napadi predstavljaju najčešći uzrok progresivnog kolapsa visokih zgrada koji često za sobom odnosi veliki gubitak ljudskih života. Važnost analize progresivnog kolapsa proizlazi iz potrebe procjene rizika i utjecaja otkazivanja pojedinog konstrukcijskog elementa na zgradu u cjelini, odnosno procjene robusnosti same konstrukcije. Ovaj rad je primjer kako u komercijalnom kompjutorskom programu možemo na relativno jednostavan način postupnim zamjenjivanjem kritičnih elemenata dinamičkim silama simulirati progresivni kolaps. Temeljem prikazanog postupka, uz adekvatna rješenja priključaka, moguće je zadovoljavajuće procijeniti robusnost konstrukcije što danas predstavlja krucijalni zahtjev kod projektiranja višekatnih zgrada.

progresivni kolaps ; višekatna čelična zgrada ; robusnost

nije evidentirano