Systém ztraceného bednění Stavebně-technické podklady a odolnost proti zemětřesení

Systém ztraceného bednění Stavebně-technické podklady a odolnost proti zemětřesení

Předběžné stanovení nosnosti Výpočtové předpoklady Byly zohledněny následující výpočtové přepoklady: • Průměrná vzdálenost stěn od stropní konstrukce s tloušťkou desek 20 cm (zatížení 2,0 kN/m2 + 1,0 kN/m2 přídavek u lehkých stěn) • Míra otevření venkovních stěn (30 - 50 %; dveře a okna) • Míra otevření vnitřních stěn (10 - 30 %; dveře) • Výška podlaží 3,0 m

Míra otevření: Míra otevření se udává v procentech a je součtem ploch otvorů děleno celkovou plochou. (Plochy oken a/nebo dveří: celková plocha)

Nosné stěny: Stěny, které jsou převážně namáhány jako tabule a dostatečně bezpečně přebírají všechna zatížení a síly, které na ně působí, např. vlastní hmotnost, hmotnost stropu a střechy, užitné zatížení, sílu větru a zemětřesení, a mohou je přímo nebo nepřímo odvádět do země.

Sloupy: Ty části stěny, které nemají tabulový charakter. U opláštěného betonu je mezní hodnotou pro délku betonového jádra 50 cm.

Upozornění: Je možné si vyžádat souhrnnou statiku pro stěny, sloupy a uzly.

Výpočet nosnosti se provádí podle ÖNORM B 3350 z 1. března 2003.

www.velox.cz

Systém ztraceného bednění

Počet podlaží n

Stavebně-technické podklady a odolnost proti zemětřesení

Tloušťka jádra v cm Míra otevření: Obvodová stěna 30%, vnitřní stěna 10% Obvodová stěna 40%, vnitřní stěna 20% Obvodová stěna 50%, vnitřní stěna 30%

www.velox.cz


Všeobecné informace Katastrofální zemětřesení v nedávných letech (Friaul 1976, Arménie 1988, Kalifornie 1989, Írán 1990, Los Angeles 1992, Turecko, Německo a Kóbe/Japonsko 1995) vedly k rychlejšímu přepracování příslušných stavebních norem.

VO, zatížení 1000 KN u stěn z opláštěného betonu

Rozdělovací věnec

Zkušební zátěž, smyková síla, variabilní

ZKUŠEBNÍ TĚLESO Z OPLÁŠTĚNÉHO BETONU

Například po zemětřesení ve Friaul v roce 1976 byla vypracována norma ÖNORM B 4015, která se nyní se používá v přepracovaném znění. Souběžně s ní byla vypracována evropská norma (Eurocode) EC 8 pro stavby odolné proti zemětřesení. V těchto normách je stanoven základní konstrukční předpis. Aproximační metody umožňují evidovat seizmické zatížení - díky tomu je možné provést důkaz stability stavebních konstrukcí.

Rozdělovací věnec

Princip zatížení

poměr síla-trasa, popř. napětí-protažení KN-mm, popř. KN/m2-mm (KN/m2-1) jako rozměr

Zatímco u ocelových staveb a u staveb ze železobetonu jsou známy příslušné parametry materiálu, pro opláštěný beton, který u obytné výstavby převažuje, to neplatí. Z toho důvodu byl z iniciativy oborového svazu výrobců štěpkocementu v rámci Profesního svazu kamenického a keramického průmyslu Rakouska, za přispění podpůrných výzkumných fondů a ve spolupráci s TU Graz realizován výzkumný projekt "Stavby odolné proti zemětřesení". Zemětřesení představuje pro stavbu převážně horizontální zatížení, kontroluje se tedy pevnost stěn ve smyku (jako tabulových konstrukčních prvků). Pevnost stěn ve smyku byla stanovena experimentálně a byla podložena teoretickými úvahami.

deformovaný systém

Úhlové posunutí DIM Rad = 1

Geometrická veličina posunutí podlaží

Pro stanovení pevnostních vlastností při zemětřesení byly stěnové tabule o rozměrech 2,50/2,50 m podrobeny v takzvaném posuvném rámu zkoušce za normálního napětí (tlaku) a při proměnlivém, hysterezi podobném smykovém napětí se zvyšující se intenzitou, a to až po prasknutí. Napěťová a vzdálenostní čidla si u příslušných stupňů zatížení zachovala své materiálové parametry.

SMYKOVÉ NAPĚTÍ (KN/m2)

Opláštěný beton, nevyztužený, jádro 12 cm

Běžný zdicí prvek, 25 cm

Běžný zdicí prvek, porézní, 38 cm

HORIZONTÁLNÍ DEFORMACE (mm) Pracovní diagram posunutí podlaží

www.velox.cz


Všeobecné informace Bylo zkontrolováno celkem 15 stěn z opláštěného betonu s betonovým jádrem o tloušťce 12 až 20 cm.

VELOX Stěna z opláštěného betonu, 25 cm, tloušťka betonu 12 cm, C 16/20 Věnec C 25/30 Vyztužení oboustranné CQS6 jako síťová výztuž (B) Bst 550

Příklad stěny z opláštěného betonu VELOX

Přípustné nominální smykové napětí pro zdivo z opláštěného betonu

Pro stanovení duktility (houževnatosti) u zkoušených stěn byly zkoušce podrobeny rovněž osvědčené zkušební tabule. Stěny z opláštěného betonu vykazuji dobré duktilní chování, které se dá síťovou výztuží zvýšit o dalších 50 %. Díky znalosti elastické pevnosti, pevnosti při smykovém lomu a kombinované pevnosti tlak + smyk bylo možné stanovit jmenovité kritérium. S nyní známými hodnotami pevnosti bylo možné provést sériový výpočet podle metody FEM (výpočet Finite-Element = počítačová statika) pro stěny z opláštěného betonu s tloušťkou opláštěného betonu 12 až 20 cm, a to jak pro venkovní, tak pro vnitřní stěny.

Nominální smykové napětí (střední smykové napětí)

Ʈpřípust. = Kr*Ks*(Fr/Fs)*Ʈ0 Platí pro nevyztužené zdivo

Se síťovou výztuhou platí za horní hranici dvojnásobná hodnota! Doložení

Ʈvorh norm = Q/Fs) < Ʈpřípust.

Statistické doložení

Přípustné nominální (střední smykové napětí) pro stěny z opláštěného betonu (Kr = 0,9; Ks = 0,93) Kvalita betonu N/mm2

Přípustná Ʈ0 podle ÖN B4700 N/mm2

Ʈpřípust. nom Poměr příčníků/sloupů Fr/Fs = Fr/Fk (Dim.1)

Nevyztužené stěny z opláštěného betonu

Tento výpočet je platný pro různé typy domů, od rodinných domů až po 10patrové výškové domy a vztahuje se na všechny seizmické zóny v Rakousku. V následující matrici jsou výsledky platné pro stěny z opláštěného betonu (vyztužené a nevyztužené) rozčleněny podle pěti seizmických zón. Představují tak dobrou pomůcku pro dimenzování obytných a administrativních budov v různých seizmických zónách. Díky nim rychle získáte informace o stabilitě v případě zemětřesení.

Vyztužené stěny z opláštěného betonu (síťová výztuha)

Pracovní spáry překrýt výztuhou; koncentrované individuální zatížení rozdělit rozdělovacími nosníky Mezní hodnoty zatížení

www.velox.cz


Předběžné statické dimenzování domů z opláštěného betonu pro rakouské oblasti zemětřesení (oblast 0-5)

Opláštěný beton Pouze konstrukční výztuha, např. přídavek k otvorům. Výztuha parapetu, věnců a uzavření. Stavební materiály C 12/15 až C 25/30. Zesílené oblasti Buď větší tloušťka stěny nebo skeletová konstrukce.

www.velox.cz


Předběžné statické dimenzování domů z opláštěného betonu pro rakouské oblasti zemětřesení (oblast 0-5)

Opláštěný beton se síťovou výztuhou Křížové vedení výztuhy ve tvaru mříže. Asi Ř 10, provedení BSTG, e=20 až 25 cm. Zesílené oblasti Buď větší tloušťka stěny nebo skeletová konstrukce.

www.velox.cz


Geografická šířka

Geografická délka

Srovnání různých stupnic intenzity Dodatek k ÖNORM B 4015, část 1 S přiřazením koeficientů zemětřesení Zóna 0: Zóna 2: Zóna 3: Zóna 4:

Definice

RossiForelova stupnice

MercalliRychlost Zrychlení CancaniSiebergova m/s m/s stupnice

Magni- Energie tuda M

J

Zóna Önorm B 4015

Richterova stupnice

Zóna 1:

Stupnice MSK

Efektivní horizontální zrychlení podloží: gravitační zrychlení g, platné pro pevně uložené, nenarušené podloží a obecně pro staleté otřesy, s výjimkou extrémně silných ohnisek zemětřesení Villach, Murau a Neugengbach - Při maximálních myslitelných otřesech jsou koeficienty zpravidla třikrát až čtyřikrát větší.

V zemětřesných zónách 0 až 4 smí být - při dodržení uvedených mezihodnot provedena interpolace. *) Platí pouze pro pozemní stavby, u nichž v případě poškození zemětřesením nehrozí žádná následná rizika. Vydavatel: Centrální úřad pro meteorologii a geodynamiku ve Vídni, vydání 1995

MSK Medveděv-Sponheuer-Kárník (Unesco stupnice 64); ÖNORM a EUROPA M= Magnituda podle Richterovy stupnice udává energii v J na M= 0,7. lo-0,1; lo= epicentrální intenzita při hloubce ohniska v 10km. Zvětšení magnitudy podle Richterovy stupnice o jeden stupeň odpovídá 32násobnému navýšení energie uvolňované v ohnisku. Doposud max. zjištěné M=9, Lisabon 1755

www.velox.cz


Seizmické pojmy

Kritéria uspořádání

(vypracoval DI Peter Schallaschek, stavební inženýr, Klagenfurt)

(vypracoval DI Peter Schallaschek, stavební inženýr, Klagenfurt)

Magnituda M podle Richterovy stupnice:

Pravidla pro projektování a realizaci staveb z opláštěného betonu jsou v souladu s principy pro stavby odolné proti zemětřesení.

Jedná se o celkovou energii uvolňovanou v ohnisku zemětřesení, měřenou podle Richterovy stupnice. Jako příklad uveďme, že zemětřesení ve Friaul v roce 1976 dosáhlo hodnoty vyšší než 7,0. Odhaduje se, že doposud nejvyšší zjištěnou hodnotu 9 mělo zemětřesení v Lisabonu v roce 1755. Horní konec Richterovy stupnice není nijak omezen.

Intenzita I: Představuje míru seizmického působení na určitém místě (stupnice intenzity I). Známá je např. dvanáctistupňová stupnice MercalliCancani-Siebert (MCS) a stupnice Medveděv-Sponheuer-Kárník (MSK), která se v současné době používá v normách. Rozdělení stupnice sahá od I = nepozorovatelné až po XII = měnící krajinu. Například intenzita zemětřesení ve Friaul v roce 1976 se pohybovala mezi IX a X. Hermagor na jižním okraji Rakouska dosáhl intenzity VII (poškození budov: malé trhliny ve stěnách, odpadávání částí omítky). Seizmické zóny jsou uvedeny v příslušných normách. V Rakousku je to ÖNORM B 4015/1 (EC 8). Uvědomme si, že seizmická činnost je zde evidována po dobu asi 800 let. Silná ohniska zemětřesení: nachází se ve Villachu, Murau a Neulengbachu. Kromě toho se v seizmických zónách nachází ještě následující oblasti: Celé údolí Rheintal; střední Inntal s centrem v Innsbrucku, Gailtal, Drautal a Rosental a na severu až po Turracher Höhe; Mur/Mürzfurche a dál přes termální linii až po Schwadorf u Vídně; oblast kolem Scheibss v Dolním Rakousku.

Základní vlastnosti: • Duktilita neboli houževnatost stavebního materiálu Pod tímto pojmem se rozumí schopnost výrazné deformace stavebního materiálu při konstantním namáhání. U opláštěného betonu se dá duktilita ovlivnit pomocí výztuže. Má vysokou odolnost vůči zemětřesení. • Tlumení - stavebního materiálu nebo vnitřní tlumení. Má působit proti rozkmitání. Část energie zemětřesení se absorbuje. Opláštěný beton má velmi vysoké tlumení.

Pro zóny 0-4 platí následující kritéria uspořádání: Půdorys: Upřednostňuje se středová souměrnost - např. čtverec nebo kruh. Dlouhé obdélníky rozdělte spárami. Vyztužovací jádra rozdělte středově nebo rovnoměrně po obvodu. Nesymetrické tvary zesilte pomocí přídavných výztužných prvků. Rohy budov vytvořte obzvláště pevné. Kompaktní tvary!

Kolmý průmět: Vertikální řez od obdélníkového až po tvar pyramidy. Vyhněte se takzvaným "měkkým podlažím", např. rozpojená přízemí. Nestejně vysoké části budov rozdělte spárami. Vyvarujte se podpěr zejména v horních podlažích. Svislé nosné prvky (nosníky, sloupy, stěny) veďte skrz.

Seizmické veličiny pro příslušné směry se měří pomocí seismografů. Na stanici ve městě Tolmezzo bylo v roce 1976 naměřeno maximální zrychlení 0,40 g (40 % hmotnosti působí horizontálně). Silný výkyv trval asi pět sekund.

www.velox.cz


Stavební kritéria

Konstrukční kritéria

(vypracoval DI Petera Schallaschek, stavební inženýr, Klagenfurt)

(vypracoval DI Petera Schallaschek, stavební inženýr, Klagenfurt)

Vytvoření základů:

Vytvoření základů:

Pro staveniště nepoužívejte sypké půdy ani suťoviště, rovněž se vyvarujte příliš příkrých svahů! Úroveň základů musí ležet v jedné rovině. Všechny základy veďte do pevného podkladu. Nestejně vysoká stavební tělesa vytvořte i v základech jako "pevné krabice". Jsou-li zapotřebí hluboké základy, např. piloty atd., vezměte v úvahu specifickou houževnatost (vyztužené piloty).

Vyztužené základové pásy v podobě nosných roštů nebo vyztuženou železobetonovou desku proveďte vždy na pevném podkladu. Zasouvací železa pro stěny sklepů uvnitř a vně podle ÖNORM B 4700. Jednotlivé základy spojte železobetonovým příčníkem. Hluboké základy proveďte jako duktilní (vyztužené).

Sklep: Vyztužení: Vyztužení v jádrech nebo tabulích má být rozděleno co nejvíce symetricky. Pro opláštěný beton se hodí zejména systém stěnových tabulí s dostatečným počtem příčných a podélných tabulí. Při současném splnění všech tří úkolů - prostorové rozdělení, odvod vertikální zátěže a boční vyztužení - se dosáhne velmi ekonomických a bezpečných řešení. Počet vertikálních výztužných prvků se zvyšuje od střechy po základy: "strom"! Vyvarujte se excentrického vyztužení. Kompaktní konstrukce.

Stropní tabule a rošty: Pro svedení zemětřesných sil do svislých nosných prvků vytvořte horizontální stropní tabule a rošty. Pokud možno by měly ležet v jedné rovině. U stropních přechodů vytvořte neohebné spoje! Jako nosnou roštovou konstrukci vytvořte pokud možno železobetonové stropy. U dřevěných stropů v malých domech veďte vyztužující železobetonové nosníky přes celý půdorys. U stropních otvorů zabraňte špičkám napětí. Otvory olemujte. U schodišť zabudujte spojující železobetonové příčníky. Při kombinování stěnových a rámových konstrukcí konstruujte rámy, tak aby plastické deformační čáry měly deformační klouby v příčnících, tzn. v seizmických oblastech počítejte se silnými překlady. Selhání překladu má za následek zřícení budovy!

Vždy proveďte jako "masivní železobetonovou krabici". Počítejte s dostatečným množstvím příčných a podélných stěn. Výztuž podle ÖNORM B 4700. Vhodné jsou oboustranně vyztužené stěny. Strop sklepa vytvořte ze železobetonu.

Přízemí, normální podlaží: Umístěte dostatečné množství příčných a podélných stěn. Provedení podle B 3350 a B 4700. Počítejte se zásuvkovými přípojkami, uzávěry, vazáky stavebních spár, skrytými žebry, okenními přídavky, lemováním otvorů (zejména diagonálními přídavky). Stěny vždy uzavřete stropními tabulemi s bedněním věnců, pozornost věnujte zejména napojení uzlů. Sloupy a podpěry pečlivě vyztužte a spojte sponami. Průvlaky a překlady vyztužte podle B 4700 a řádně napojte. Lomenicové zdivo stabilizujte pomocí příčných stěn. Silně namáhané stěny a jádra opatřete z obou stran armováním. Vždy dbejte na správný přenos síly. Proveďte staticky neurčité vysokostupňové konstrukce.

Rozdělení spár u budov: Vzdálenost spár minimálně 2 až 3 cm, popř. podle bodu 4.4 stanovte podle ÖNORM B 4015/1, protože musí probíhat volná deformace částí budovy: "seizmické spáry".

www.velox.cz

Systém ztraceného bednění Stavebně-technické podklady a odolnost proti zemětřesení

Recommend Documents