Naslov
Robusnost nosivih sustava drvenih rešetkastih nosača
(Robustness of structural timber truss systems)

Autori
Čizmar, Dean

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Građevinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
20.11

Godina
2012

Stranica
232

Mentor
Rajčić, Vlatka

Ključne riječi
robusnost; drveni rešetkasti nosači; faktor robusnosti
(robustness; tmber truss systems; robustness factor)

Sažetak
U proteklih nekoliko godina, pojam robusnosti konstrukcija postaje vrlo aktualan. Nakon napada na Svjetski trgovački centar (World Trade Center) robusnost konstrukcija postaje središte interesa mnogih istraživača, ponajprije zbog strahovitih posljedica napada. Progresivno rušenje je uvijek karakterizirano s nerazmjerom između djelovanja i utjecaja toga djelovanja na konstrukciju. Uslijed “konstrukcijske revolucije” (upotreba računala, kompleksni modeli djelovanja i otpornosti, materijali visokih svojstava, suvremeni konstrukcijski sustavi i načini gradnje) otpornost konstrukcije je optimizirana s obzirom na proračunska opterećenja, ne uzimajući u obzir iznimna opterećenja. Smatra se da nedostatak robusnosti konstrukcijskog sustava može dovesti do progresivnog rušenja. U području drvenih konstrukcija pojam robusnosti postaje vrlo važan jer je nedavno došlo do rušenja mnogih iznimnih građevina kao npr. Siemens arene, izvedene 2001. g., koja je doživjela otkazivanje dva glavna nosača već 2003. g., te klizališta Bad Richtenhall koje se srušilo 2006. g. uz velike ljudske žrtve. Osnovni cilj ove disertacije je formulirati prihvatljivu, općenitu i relativno jednostavnu mjeru robusnosti koristeći probabilistički pristup. U radu su predstavljene predložene mjere robusnosti (faktor robusnosti za normiranu vjerojatnost otkazivanja i indeks robusnosti za normiranu pouzdanost). Predložena metodologija nije ovisna o vrsti materijala niti o statičkom sustavu. Kako navedene mjere ovise o vjerojatnosti otkazivanja odnosno o pouzdanosti konstrukcijskog sustava, predložena je metodologija procjene pouzdanosti kompleksnog konstrukcijskog sustava koja je relativno jednostavna. Nakon toga, napravljeni su krti modeli, te su analizirani različiti nosivi sustavi rešetkastih nosača, čije su dimenzije određene semi-probabilističkim postupkom. Prvi dio eksperimentalnih ispitivanja je obuhvatio analizu ponašanja nosača dimenzija koje odgovaraju dimenzijama gornjeg pojasa rešetkastih nosača u inženjerskoj praksi te mehaničkih karakteristika osnovnog materijala. Na osnovi provedenih laboratorijskih ispitivanja izvedeni su zaključci vezano uz postojeće probabilističke parametre mehaničkih karakteristika lameliranog drva. Također, na osnovu ovih ispitivanja izveden je zaključak vezan uz ponašanje drva pri savijanju te tlaku paralelno s vlakancima. Uzimajući u obzir duktilnost u tlaku te stvarne probabilističke parametre mehaničkih karakteristika napravljena je procjena robusnosti razmatranih rešetkastih nosača koja je uspoređena s krtim modelom. Drugi dio eksperimentalnih ispitivanja obuhvaća analizu ponašanja spojnih sredstava i to vijčanih spojeva te čeličnih nazubljenih ploča. U zadnjem dijelu eksperimentalnih ispitivanja napravljeno je ispitivanje drvenih rešetkastih nosača čije dimenzije veličinom odgovaraju nosačima u inženjerskoj praksi. Globalno ponašanje ovih rešetkastih nosača je modelirano pomoću štapnih modela te opruga koje simuliraju ponašanje spojnih sredstava. Usporedba numeričkog modela i provedenih eksperimentalnih ispitivanja pokazuje relativno dobru točnost predloženog modela. Na osnovi provedenih ispitivanja napravljeni su modeli koji uzimaju u obzir ponašanje spojnih sredstava te su dobiveni rezultati uspoređeni s krtim modelima. Na kraju rada su dane zaključne napomene vezano uz razmatrane modele i smjernice za buduća istraživanja. Znanstveni doprinos očituje se u definiranju mjera robusnosti, odnosno u prijedlogu kvantifikacije robusnosti ; postupku određivanja robusnosti konstrukcije ; utjecaju materijalne duktilnosti i duktilnosti spojnih sredstava na robusnost ; metodologije proračuna (procjene) pouzdanosti kompleksnog nosivog sustava.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Građevinarstvo

POVEZANOST RADA