Skripta iz kolegija visoke građevine

Description

NASLOVNA PREDGOVOR SADRŽAJ 1 POVIJESNI PREGLED I PRIMJERI IZUZETNO VISOKIH GRAĐEVINA 1.1 Osnovni pojmovi 1.2 Povijesni pregled 2 OSOBITOSTI PROJEKTIRANJA I PROJEKTNI KRITERIJI 2.1 Konceptualno projektiranje 2.1.1 Tlocrtni i visinski raspored nosivih elemenata 2.1.2 I skoristivost tlocrta 2.1.3 Računska djelovanja, modeliranje i koncept sklopa 2.1.4 Utjecaj tehnologije izvođenja 2.1.5 Horizontalni pomaci 2.1.6 Požarno djelovanje 2.1.7 Ostala računska djelovanja 2.1.8 Utjecaj opreme na raspored nosivih elemenata 2.2 Nova stremljenja u arhitekturi visokih građevina 2.3 Neke odredbe građevinske regulative 3 KONSTRUKCIJSKI SUSTAVI VISOKIH GRAĐEVINA 3.1 Osnovna načela odabira sustava 3.2 Mjere konstrukcijske učinkovitosti 3.2.1 Indeks krutosti na savijanje 3.2.2 Indeks posmične krutosti 3.3 Oblici deformacije visokih građevina 3.4 Pregled osnovnih sustava 4 OKVIRNE KONSTRUKCIJE 4.1 Općenito 4.2 Ponašanje krutog okvira 4.3 Okviri sa spregovima 4.3.1 Tipovi spregova 4.3.2 Ponašanje pridržanog okvira 4.4 Okviri sa ispunom 4.5 Okvirni sustavi bez greda sa krutim stropnim pločama 4.6 Metode približnog proračuna okvira 4.6.1 Približno određivanje reznih sila u krutim okvirima za vertikalna djelovanja 4.6.2 Približno određivanje reznih sila u krutim okvirima za horizontalnadjelovanja 4.6.2.1 Distribucija horizontalnih djelovanja 4.6.2.2 Proračun unutarnjih sila metodom portala 4.6.2.3 Proračun unutarnjih sila metodom konzole 4.6.3 Približni proračun pomaka krutog okvira 4.7 Metode približnog proračuna sprega 4.7.1 Određivanje sila u spregovima 4.7.2 Približni proračun pomaka sprega 5 POSMIČNI ZIDOVI 5.1 Općenito 5.2 Ponašanje konstrukcije sa posmičnim zidovima 5.3 Proporcionalni i neproporcionalni zidovi 5.3.1 Proračun proporcionalnih zidova 5.3.2 Proračun neproporcionalnih zidova 5.4 Povezani posmični zidovi 5.4.1 Koeficijent sprezanja 5.4.2 Spojne grede 5.4.2.1 Načini otkazivanja spojnih greda 5.4.2.2 Armiranobetonske spojne grede 5.4.2.3 Čelične spojne grede 5.4.2.4 Spregnute spojne grede 5.5 Provjera po teoriji 2. reda 6 CIJEVNI SUSTAVI 6.1 Općenito 6.2 Utjecaj zaostajanja posmika (''shear lag effect'') 6.3 Podvrste cijevnog sustava 6.3.1 Povezane cijevi 6.3.2 Cijev s dijagonalama 6.3.3 Cijev u cijevi 6.3.4 Diagrid sustavi 7 OUTRIGGER SUSTAVI 7.1 Načelo outrigger sustava 7.2 Fizikalno ponašanje outrigger sustava 7.3 Proračun horizontalnih pomaka sustava 8 HIBRIDNI SUSTAVI 8.1 Oblikovne i tlocrtne varijacije 8.2 Kombiniranje horizontalno ukrućujućih elemenata 8.2.1 Okviri s ispunom 8.2.2 Kombinacija zidova i okvira 8.2.3 Miješani spregovi 8.2.4 Okvirne cijevi ojačane dijagonalama – rešetkaste cijevi 8.2.5 Super-okviri ili mega-okviri 8.2.6 Raspoređeni sustav rešetki 8.3 Kombiniranje gradiva – spregnuti sustavi 9 MEĐUKATNE KONSTRUKCIJE 9.1 Uvodno 9.2 Betonske međukatne konstrukcije 9.3 Čelični sustavi međukatnih konstrukcija 9.4 Spregnuti sustavi međukatnih konstrukcija 9.5 Montažni sustavi međukatnih konstrukcija 9.6 Posebni zahtjevi na međukatne konstrukcije 10 OPREMA VISOKIH GRAĐEVINA 10.1 Regulativa područja građevinskih proizvoda 10.2 Izjava o svojstvima i oznaka građevinskog proizvoda 10.3 Fasadni elementi 10.4 Prozori i vrata 11 OSOBITOSTI NUMERIČKOG MODELIRANJA 11.1 Pristup proračunu 11.2 Ponašanje visokih zgrada 11.3 Modeliranje za približni preliminarni proračun 11.4 Modeliranje za točniji proračun 11.4.1 Modeliranje sa štapnim elementima 11.4.2 Modeliranje sa plošnim elementima 11.5 Postupci redukcije veličine modela 11.5.1 Simetrija i antimetrija 11.5.2 Ravninsko modeliranje trodimenzionalnih konstrukcija 11.5.3 Koncentriranje dijelova konstrukcije („lumping“) 11.5.4 Analogija širokih stupova i visokih greda 12 PRIMJER PRORAČUNA VISOKE GRAĐEVINE SA POSMIČNIM ZIDOVIMA 12.1 Tehnički opis i dispozicija 12.1.1 Konstruktivni sustav 12.1.2 Opis provedenog proračuna 12.1.3 Tlocrtni raspored konstrukcije 12.1.4 Skica konstrukcije 12.1.4.1 Tlocrt 12.1.4.2 Presjek A-A 12.1.4.3 Presjek B-B 12.2 Analiza opterećenja 12.2.1 Preliminarni proračun – određivanje dimenzija pojedinih elemenata 12.2.1.1 Materijali 12.2.1.2 Ploča 12.2.1.3 Stup 12.2.1.4 Zid 12.2.2 Vertikalna djelovanja – prema normi EN 1991-1-1 [4] 12.2.2.1 Vlastita težina 12.2.2.2 Uporabno opterećenje 12.2.2.3 Opterećenje snijegom 12.2.2.4 Raspodjela vertikalnih opterećenja na nosive elemente 12.2.2.5 Ukupno stalno opterećenje 12.2.2.6 Ukupno uporabno opterećenje 12.2.2.7 Uporabno opterećenje sa redukcijom 12.2.3 Horizontalna djelovanja 12.2.3.1 Opterećenje vjetrom 12.2.3.1.1 Raspodjela sile od vjetra po etažama – Slučaj 1 12.2.3.1.2 Raspodjela sile od vjetra po etažama – Slučaj 2 12.2.3.2 Horizontalno opterećenje uslijed imperfekcija na zidove 12.2.3.3 Seizmičko opterećenje 12.2.3.3.1 Spektar odziva 12.2.3.3.2 Faktor ponašanja 12.2.3.3.3 Određivanje elastičnog spektra odziva 12.2.3.3.4 Određivanje proračunskog spektra odziva 12.2.3.3.5 Određivanje težine pojedinih etaža 12.2.3.3.6 Proračun osnovnog perioda titranja 12.2.3.3.7 Računalni model za određivanje perioda vibracija 12.2.3.3.8 Proračun potresne sile u podnožju konstrukcije – Base Shear 12.2.3.3.9 Raspodjela seizmičke sile po etažama 12.3 Proračunske vrijednosti opterećenja 12.3.1 Stalno opterećenje 12.3.2 Uporabno opterećenje – vertikalno (bez redukcije) 12.3.3 Uporabno opterećenje (vertikalno) – sa redukcijom 12.3.4 Horizontalno opterećenje – vjetar 12.3.4.1 Slučaj 1 – vjetar puše na veću površinu zgrade 12.3.4.2 Slučaj 2 – vjetar puše na manju površinu zgrade 12.4 Prostorna stabilnost i krutost konstrukcije 12.4.1 Karakteristike presjeka 12.4.1.1 Stubišna jezgra 12.4.1.2 Zidovi 12.4.2 Stabilnost na bočni pomak 12.4.3 Stabilnost na zakretanje oko vertikalne osi 12.5 Raspodjela horizontalnih sila na vertikalne elemente 12.5.1 Raspodjela horizontalnih sila 12.5.1.1 Raspodjela sila uslijed savijanja 12.5.1.2 Raspodjela sila uslijed torzije 12.5.2 Raspodjela horizontalnih sila od vjetra 12.5.2.1 Raspodjela sila u smjeru osi x (vjetar puše na manju površinu zgrade) 12.5.2.2 Raspodjela sila u smjeru osi x (vjetar puše na veću površinu zgrade) 12.5.3 Raspodjela horizontalnih sila od potresa 12.5.3.1 Raspodjela potresnih sila u smjeru osi x 12.5.3.2 Raspodjela potresnih sila u smjeru osi y 12.6 Granično stanje uporabivosti – kontrola naprezanja u betonu 12.6.1 Stubišna jezgra – smjer x 12.6.2 jezgra – smjer y 12.6.3 Zid 1 (smjer x) 12.6.4 Zid 2 (smjer x) 12.6.5 Zid 3 (smjer y) 12.6.6 Zid 3 (smjer y) 12.7 Granično stanje nosivosti – jezgra 12.7.1 Raspodjela opterećenja na jezgru po etažama 12.7.2 Proračun naprezanja u karakterističnim točkama – stubišna jezgra 12.7.3 Zid jezgre u osi 9 (zid bez otvora) – kontrola izvijanja 12.7.3.1 Proračun duljine izvijanja i vitkosti zida u osi 9 12.7.4 Zid u osi C – zid s otvorom – kontrola izvijanja 12.7.4.1 Proračun unutarnjih sila i naprezanja u zidovima uz otvore 12.7.4.2 Proračun duljine izvijanja i vtikosti – Zid u osi C (zid s otvorom) 12.7.4.2.1 Zid 1 12.7.4.2.2 Zid 2 12.7.5 Proračun nosivosti zidova u potresnom području prema EN 1998-1 12.7.5.1 Općenito 12.7.5.2 Posebnosti proračuna za DCM – prema EN 1998-1 12.7.5.3 Dimenzioniranje zida u osi C (zid s otvorom – zid 1) - EN 1998-1 [2] 12.7.5.3.1 Općenito 12.7.5.3.2 Dimenzioniranje zida opterećenog uzdužnom silom i momentomsavijanja – postupak prema EN 1992-1 [3] 12.7.5.3.3 Oblikovanje pojedinosti za lokalnu duktilnost [2] 12.7.6 Dimenzioniranje vezne grede iznad otvora u jezgri 12.7.6.1 Općenito 12.7.6.2 Određivanje uzdužne armature 12.7.6.3 Određivanje armature za preuzimanje poprečnih sila 12.7.6.4 Skica armature grede iznad otvora 13 DODATAK A – UPUTE ZA IZRADU 3D MODELA ZA SEIZMIČKU ANALIZU NA RAČUNALU - SCIA 13.1 Uvodno 13.2 Priprema podloge u AUTOCAD-u 13.3 Importiranje tlocrta u SCIA-u 13.3.1 Pokretanje SCIA-e i definicija projekta 13.3.2 Importiranje CAD file-a u SCIA-u 13.4 Definiranje konstrukcije u SCIA-I 13.4.1 Definiranje nosivih elemenata i rubnih uvjeta 13.4.2 Definiranje parametara za seizmičku analizu 13.5 Provedba seizmičke analize 13.6 Analiza rezultata 14 DODATAK B UPUTE ZA IZRADU 3D MODELA ZA SEIZMIČKU ANALIZU NA RAČUNALU - SOFISTIK 14.1 Uvodno 14.2 Priprema podloge u AUTOCAD-u 14.3 Zadavanje modela u SOFISTIKU 14.3.1 Pokretanje SOFISTIKA i definicija projekta 14.3.2 Zadavanje geometrije modela 14.3.3 Exportiranje modela iz SOFiPLUS-a u SSD 14.4 Proračun perioda 14.4.1 Određivanje faktora na težinu konstrukcije modela 14.4.2 Određivanje perioda REFERENCE POGLAVLJE 1. POVJESNI PREGLED POGLAVLJE 2. OSOBITOSTI PROJEKTIRANJA POGLAVLJE 3. KONSTRUKCIJSKI SUSTAVI VISOKIH GRAĐEVINA POGLAVLJE 4. OKVIRNE KONSTRUKCIJE POGLAVLJE 5. POSMIČNI ZIDOVI POGLAVLJE 6. CIJEVNI SUSTAVI POGLAVLJE 7. OUTRIGGER SUSTAVI POGLAVLJE 8. HIBRIDNI SUSTAVI POGLAVLJE 9. MEĐUKATNE KONSTRUKCIJE POGLAVLJE 10.OPREMA POGLAVLJE 11. OSOBITOSTI NUMERIČKOG MODELIRANJA POGLAVLJE 12. PRIMJER PRORAČUNA