Naslov
Ocjena sigurnosti djelomično spregnutih nosača u visokogradnji
(Safety evaluation of composite beam with partial shear connection in buildings)

Autori
Palijan, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Građevinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
14.07

Godina
2011

Stranica
159

Mentor
Džeba, Ivica

Ključne riječi
pouzdanost; spregnuti nosač; djelomična uzdužna veza; indeks pouzdanosti
(reliability; composite beam; partial shear connection; reliability index)

Sažetak
Spregnute konstrukcije od čelika i betona u svijetu zauzimaju značajno mjesto u zastupljenosti među svim ostalim vrstama konstrukcija u visokogradnji. I u Hrvatskoj se u zadnje vrijeme osjeća takav trend te je normalno da se istraživanja pouzdanosti provedu i na onim područjima spregnutih konstrukcija koja do sada nisu bila njima obuhvaćena. Jedno od takvih područja je i pouzdanost spregnutih nosača s djelomičnom uzdužnom posmičnom vezom. Zajedničko djelovanje čeličnog i betonskog dijela spregnutih nosača osigurava se moždanicima. O ponašanju te uzdužne posmične veze ovisi i ponašanje cijelog spregnutog nosača. Zbog toga su vršena mnoga laboratorijska ispitivanja i istraživanja, koja su rezultira definiranjem odgovarajućeg proračunskog modela otpornosti za punu uzdužnu posmičnu vezu. Međutim, otpornost spregnutog poprečnog presjeka na savijanje s djelomičnom posmičnom vezom se danas uglavnom određuje lineariziranim približnim postupkom kao vrlo jednostavnim za primjenu, ali se pri tome neekonomično iskorištava potencijal otpornosti spregnutog nosača na savijanje. Točniji proračun je iteracijski, te se izbjegava u svakodnevnoj inženjerskoj praksi, te su razni autori pokušali iznaći nove proračunske modele otpornosti za spregnute nosače sa smanjenim stupnjem sprezanja kako bi se što više približili stvarnom ponašanju spregnutog nosača, a da pri tome takav proračunski model bude jednostavan i prihvatljiv za svakodnevnu inženjersku primjenu. Danas je poznato svega nekoliko takvih proračunskih modela čije je vrednovanje rađeno isključivo na determinističkoj osnovi. Kako se jedino pravo vrednovanje takvih proračunskih modela može provesti primjenom probabilističkih metoda istraživanja, cilj ovog rada je bio istražiti pouzdanost spregnutih nosača s djelomičnom posmičnom vezom opterećenih na savijanje na II. razini preko ostvarenih indeksa pouzdanosti. U navedenom istraživanju najvažniji dio istraživanja kod prikupljanja podataka bio je pronaći što veći broj rezultata kvalitetno dokumentiranih provedenih laboratorijskih ispitivanja spregnutih nosača s djelomičnom posmičnom vezom. Kako takvih ispitivanja, koja su vrlo skupa, nema mnogo u dostupnoj literaturi, prikupljen je realno mogući broj takvih podataka, koji su statistički obrađeni i korišteni u probabilističkom vrednovanju pouzdanosti analiziranih proračunskih modela otpornosti na savijanje. Naime, upravo odnos između stvarnog ponašanja spregnutih nosača sa smanjenim stupnjem sprezanja i analiziranih proračunskih modela vezan je uz baznu varijablu čiji je utjecaj na veličinu indeksa pouzdanosti najveći od svih baznih varijabli na strani otpornosti. Ovi podaci bit će od velike koristi i drugim istraživačima koji se budu bavili ovim područjem. Probabilistička analiza pouzdanosti dostupnih proračunskih modela otpornosti bila je u ovom istraživanju vrlo zahtjevna budući je otpornost poprečnog presjeka na savijanje u direktnoj vezi s ponašanjem uzdužne posmične veze. Stoga su jednadžbe graničnog stanja vrlo složene i opisane s velikim brojem baznih varijabli. Uz to, obuhvaćena su danas uobičajena dva načina otkazivanja uzdužne posmične veze: otkazivanjem moždanika i otkazivanjem betona, čime se broj jednadžbi graničnog stanja udvostručuje. Istraživanje je obuhvatilo 116 spregnutih nosača za više različitih namjena u visokogradnji te s različitim kvalitetnim grupama ugrađenih materijala, vrstama profila i rasponima. Probabilistički su vrednovani različiti proračunski modeli otpornosti te je najvažniji znanstveni doprinos ovog magistarskog rada u ocjeni pouzdanosti razmatranih proračunskih modela otpornosti na bazi ostvarenih indeksa pouzdanosti i njihovom usporedbom s ciljanom veličinom koja je danas prihvaćena u europskim normamam Eurokod. Pokazano je koji su modeli po tom kriteriju prihvatljivi za primjenu, a koji to nisu. Isto tako, upravo na ovom primjeru pokazana je razlika u determinističkom i probabilističkom vrednovanju te kako bi se na temelju determinističkog vrednovanja mogle projektirati konstrukcije koje bi rezultirale s nižim stupnjem pouzdanosti od željenog. U završnom dijelu rada prezentiran je novi proračunski model otpornosti za otpornost na savijanje spregnutih nosača s djelomičnom posmičnom vezom. Originalnost ovog prijedloga je u tome što se ne zasniva na istim ili sličnim pretpostavkama na kojima počivaju ostali proračunski modeli. Provedena je i kalibracija tog proračunskog modela te je pokazano da je prihvatljiv za inženjersku primjenu i po svojoj jednostavnosti i po razini pouzdanosti. Na kraju treba reći da je u ovom magistarskom radu prvi puta provedeno cjelovito probabilističko vrednovanje različitih proračunskih modela otpornosti poprečnog presjeka na savijanje kod spregnutih nosača s djelomičnom posmičnom vezom. Svakako je korisno da je riječ i o primijenjenim istraživanjima jer rezultati istraživanja nalaze svoje mjesto i u svakodnevnoj inženjerskoj primjeni kako kod projektiranja novih konstrukcija, tako i u slučajevima ekspertiza i slično.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Građevinarstvo

POVEZANOST RADA