AR 2010/1 67 UV AJANJE NAPREDNIH TEHNOLOGIJ ZA POVEČANJE V ARNOSTI V ARHITEKTURI SODOBNIH STANOV ANJSKIH STAVB 3, 2009 V ojko Kilar S l i k a 2 : S h e m a t s k i p r i k a z p o t r e s n o i z o l i r a n e g a o b j e k t a a r h i t e k t u r n e d e d i š č i n e i n k r i v u l j e m e j n e v i t k o s t i v o d v i s n o s t i o d n i h a j n e g a č a s a , d o b l j e n e n a p o d l a g i s p e k t r a p o s p e š k o v p o E v r o k o d u 8 ( E C 8 ) i n n e l i n e a r n i h d i n a m i č n i h a n a l i z (I - V). David Koren METODA N2 ZA POTRESNO IZOLIRANE STA VBE Metoda N2 je poenostavljena metoda za nelinearno analizo k o n s t r u k c i j i n s e z a e n k r a t u p o r a b l j a z a r a č u n p o t r e s n o neizoliranih konstrukcij – tako simetričnih kot nesimetričnih. V naši raziskavi poskušamo njeno uporabnost razširiti na potresno izolirane (PI) stavbe. V prvi fazi raziskave smo N2 metodo najprej aplicirali na s i m e t r i č n e k o n s t r u k c i j e . Z e k v i v a l e n t n i m t r i l i n e a r n i m s i s t e m o m , ki vključuje mejo nastanka prvih poškodb in mejo porušitve z g o r n j e k o n s t r u k c i j e , l a h k o p r e k o s p e k t r a o d z i v a g r a fi č n o d o l o č i m o n a j v e č j i p o m i k v r h a k o n s t r u k c i j e i n u g o t o v i m o , č e i n do kolikšnih poškodb je dejansko prišlo. Metoda se je izkazala k o t u č i n k o v i t a i n z a v s a k d a n j o i n ž e n i r s k o p r a k s o d o v o l j n a t a n č n a , s a j s o s e r e z u l t a t i d e t a j l n i h n e l i n e a r n i h d i n a m i č n i h analiz (NDA) zelo dobro ujemali z rezultati dobljenimi z metodo N2. Z njo lahko analiziramo PI konstrukcije tako v e l a s t i č n i h s t a n j i h ( u s t r e z n a i z o l a c i j a ) , k o t t u d i i z r e d n e s l u č a j e , k o s o p o s p e š k i t e m e l j n i h t a l v e č j i o d p r o j e k t n i h i n p o v z r o č a j o n e ž e l e n e p o š k o d b e . V drugi fazi raziskave pa uporabo metode razširjamo na n e s i m e t r i č n e k o n s t r u k c i j e , z a k a t e r e j e v s p l o š n e m z n a č i l n o nepredvidljivo in neugodno obnašanje med potresi, saj pride do torzijskega odziva, ki se kaže v močnih obremenitvah na robovih stavb. Z ustrezno projektirano potresno izolacijo lahko sicer te neugodne vplive zmanjšamo, vendar pa dejstvo, da je potresna varnost nesimetričnih konstrukcij manjša od s i m e t r i č n i h , o s t a j a . K e r p r i N 2 m e t o d i k o n s t r u k c i j o s t a t i č n o postopoma obremenjujemo s horizontalnimi silami do ciljnega p o m i k a v e n i i z b r a n i r a v n i n i , j e s a m o s t e m t e ž k o z a j e t i 3 D dinamično obnašanje konstrukcije. Zato si pomagamo z elastično dinamično analizo (modalna analiza s spektrom odziva) in z n j e n i m i r e z u l t a t i k o r i g i r a m o r e z u l t a t e s t a t i č n e a n a l i z e t e r s e t a k o p r i b l i ž a m o d e j a n s k e m u o d z i v u . V p a r a m e t r i č n i š t u d i j i j e b i l o a n a l i z i r a n o o b n a š a n j e P I n e s i m e t r i č n i h k o n s t r u k c i j . Iz primerjave rezultatov NDA in rezultatov dobljenih s p o e n o s t a v l j e n o N 2 m e t o d o s l e d i , d a d a j e s l e d n j a z a i n ž e n i r s k o prakso dovolj dobre ocene obnašanja dokler ekscentričnosti niso prevelike. Z N2 metodo lahko analiziramo tudi PI konstrukcije, saj so dobljeni rezultati primerljivi z rezultati natančnih dinamičnih a n a l i z t a k o z a s i m e t r i č n e k o t z a n e s i m e t r i č n e s i s t e m e , Slika 3: Primerjava poškodb (dobljenih z NDA in N2) na najbolj obremenjenem r o b u n e s i m e t r i č n e k o n s t r u k c i j e v p r i m e r u u s t r e z n o i n n e u s t r e z n o i z b r a n i h potresnih izolatorjev kjer pa je uporabnost metode omejena z ekscentričnostjo. Z m e t o d o j e m o ž n o u g o t a v l j a t i ( n e ) u s t r e z n o s t i z b r a n e p o t r e s n e i z o l a c i j e o z . o c e n i t i s t o p n j o z a š č i t e ( p o š k o d o v a n o s t ) z g o r n j e konstrukcije v primeru močnih potresov . Ključne besede p o t r e s n a i z o l a c i j a , n e s i m e t r i č n e k o n s t r u k c i j e , t o r z i j a , poenostavljena nelinearna analiza, N2 metoda Vojko Kilar POTRESNA ANALIZA NESIMETRIČNE JEKLENE KONSTRUKCIJE Kot testni primer uporabe potresne izolacije za zmanjševanje torzijskih vplivov neregularnih konstrukcij smo analizirali o b s t o j e č o j e k l e n o k o n s t r u k c i j o v i s o k o r e g a l n e g a s k l a d i š č a V R S 2 v T r e b n j e m , z a k a t e r e g a n a m j e s o fi n a n c e r T r i m o d . d . posredoval vse potrebne podatke. Gabaritne mere analiziranega regalnega bloka skupaj z obema stabilizacijskima blokoma so 52 x 13,2 x 25,6 m (B x W x H). Konstrukcijo smo analizirali pri projektnem pospešku tal (0,175g) in maksimalnem projektnem pospešku za Slovenijo na dobrih tleh (0,25g) pri različnih z a s e d e n o s t i h i n r a z l i č n i h n e s i m e t r i č n i h r a z p o r e d i t v a h p a l e t . U p o š t e v a n a t e ž a e n e p a l e t e j e z n a š a l a 4 8 k N . K o n s t r u k c i j a j e b i l a a n a l i z i r a n a z u p o r a b o n e l i n e a r n e s t a t i č n e a n a l i z e p o metodi N2, pri čemer smo izbrane variante preverili tudi z n e l i n e a r n o d i n a m i č n o a n a l i z o i n u g o t o v i l i z e l o d o b r o u j e m a n j e r e z u l t a t o v . P r i n e s i m e t r i č n i h v a r i a n t a h j e e k s c e n t r i č n o s t m a s e s k l a d i š č e n e g a b l a g a o d v i s n a o d z a s e d e n o s t i r e g a l n e g a b l o k a . M a k s i m a l n o e k s c e n t r i č n o s t ( i z r a ž e n o k o t % B ) d o b i m o , č e p r i dani zasedenosti blago razporedimo skrajno levo oz. desno od s r e d i š č a t l o r i s a ( n a j b o l j n e u g o d n a r a z p o r e d i t e v ) .