Projekti / Programi
OBNAŠANJE VEČETAŽNIH STRIŽNIH STEN Z ODPRTINAMI PRI POTRESNI OBTEŽBI
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.01.00 |
Tehnika |
Gradbeništvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T220 |
Tehnološke vede |
Gradbeništvo, hidravlika, priobalna tehnologija, mehanika zemljin |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.01 |
Tehniške in tehnološke vede |
Gradbeništvo |
zidane konstrukcije, konstrukcijski element, zid, vpetost, potresna odppornost, urtrjevanje, z vlakni ojačeni polimeri
Raziskovalci (8)
Organizacije (2)
Povzetek
Rdeča nit raziskovalnega projekta je preizkušanje in modeliranje večetažnih strižnih zidanih sten z namenom raziskovanja dveh aktualnih tem. Prva tema je raziskovanje robnih pogojev v zidovju, ki imajo velik vpliv na odziv preizkušanega zidovja, predvsem zidovja sezidanega iz sodobnih opečnih votlakov z brušenimi naležnimi ploskvami in tankoslojne malte. Tako zidovje se v praksi zelo pogosto uporablja, laboratorijske posameznih zidnih slopov iz take vrste zidovja pa dajejo rezultate, za katere obstajajo določeni zadržki oz. pomisleki. Ta dvom narekuje potrebo po preizkušanju večetažnih vzorcev v čim večjem merilu. Zato je v projektu predviden obsežen eksperimentalni program na troetažnih vzorcih v cikličnem in psevdo-dinamičnem režimu obremenjevanja ob reakcijski steni.
Druga tema projekta je raziskovanje metod proti potresnega utrjevanja zidanih konstrukcij iz polne NF opeke in podaljšane malte. Tema je izredno aktualna, v literaturi pa se pojavljajo različni načini utrjevanja. Sidranje oblog v območje nad in pod zidnim slopom , ki je ključen vidik utrjevanja zidovja, pa je razmeroma neobdelan. Ker je ta problem najbolj smotrno raziskati na večetažnih vzorcih, je v projektu predviden eksperimentalni program troetažnih zidanih sten, ki bi se jih utrdilo na različne načine z uporabo FRP tehnologij in preizkusilo na delovanje potresne obtežbe v psevdo-dinamičnega preiskavi.
Poleg eksperimentalnega programa je v okviru projekta velik poudarek tudi na numeričnem modeliranju in numeričnih metodah. Modeliranje bo potekalo na dveh ravneh: ena se bo ukvarjala z detajlnim modeliranjem, kjer se ločeno modelirajo zidak, malta in stik med njima (t.i. mikro modeliranje), druga pa bo zidovje modelirala s t.i. makro elementi, ki so bolj primerni za modeliranje stavb (t.i. makro modeliranje). Na podlagi razvitega makro elementa bo narejen tudi izračun osnovan na verjetnostnem računu (probabilistiki), s katerim bomo ocenili verjetnost porušitve takih (neutrjenih in utrjenih) konstrukcij in q faktor.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati eksperimentalnih raziskav so potrdili predpostavke in pojasnili mehanizme obnašanja zidu kot osnovnega elementa, vpetega v celotno strižno steno dejanske zidane konstrukcije, med potresom. Na podlagi rezultatov eksperimentalnih raziskav so bili izboljšani postopki za ciklično strižno preizkušanje zidu, ki zdaj zagotavljajo ustreznejšo simulacijo obnašanja zidu v dejanski konstrukciji potresni obtežbi. Krmiljenje preiskave preprečuje nastanek nerealnih poškodb in omogoča ustreznejše vrednotenje deformabilnostnih lastnosti. Eksperimentalni rezultati, dobljeni z izboljšanim krmiljenjem, pa omogočajo tudi verodostojnejšo validacijo računskih modelov. Raziskave učinkov sodobnih tehnoloških rešitev za protipotresno utrjevanje opečnih zdanih konstrukcij so v trenutku, ko proizvajalcih sodobnih materialov na trgu ponujajo svoje izdelke in rešitve brez ustreznih dokazov o učinkovitosti, zelo pomembne. Rezultati eksperimentalnih raziskav dokazujejo, da je utrjevanje obstoječega zidovja s sodobnimi materiali lahko zelo učinkovito, seveda pri pogoju, da so uporabljene ustrezne tehnološke rešitve. Zato bodo pomembno vplivali na odločitve in bodo pomenili korak naprej pri skrbi za zmanjšanje potresne ranljivosti starih, zgodovinsko pomembnih zidanih stavb. Na podlagi rezultatov raziskav bodo izdelana navodila za projektiranje in računsko oceno učinka tovrstnega utrjevanja. Ocenjujemo, da so bile raziskave ene prvih v svetu, kjer so bili učinki tovrstnih tehnologij utrjevanja raziskani v pogojih realne konstrukcije pri potresni obtežbi. Razvita je bila nova metoda za oceno potresnega tveganja zidanih stavb, ki obsega potisno analizo, nelinearno dinamično analizo ekvivalentnega modela z eno prostostno stopnjo in enačbo potresnega tveganja, s katero se povežejo funkcije potresne ranljivosti komponent s funkcijo potresne nevarnosti. Novost predstavlja tudi redefinicija klasične, konvencionalne definicije faktorja obnašanja (faktorja redukcije potresnih sil), ki se uporablja pri ekvivalentni statični analizi zidanih konstrukcij. Klasična definicija faktorja obnašanja, ki je funkcija pomikov, sil in povratne dobe potresa, je dopolnjena z vplivom potresnega tveganja, to je z verjetnostjo prekoračitve izbranega mejnega stanja.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave so potrdile učinkovitost utrjevanja opečnih zidanih stavb s polimernimi oblogami. Ker so rešitve, ki so se izkazale za primerne, razmeroma enostavne za aplikacijo in ekonomične, se bodo povečale možnosti preventivnega protipotresnega utrjevanja starih zidanih stavb, tudi stavb arhitekturne kulturne dediščine. Potresna rehabilitacija starih mestnih jeder v potresno ogroženih mestih je pereč problem, ki se ga zavedamo že dalj časa, vendar sistematičnih ukrepov za zmanjšanje potresnega tveganja, ki jih morajo izpeljati mestne uprave, še ni. Čeprav so učinkoviti, so klasični utrditveni ukrepi razmeroma dragi, njihova aplikacija pa je zamudna in zahteva izselitev uporabnikov iz prostorov stavb. Sodobne tehnološke rešitve postajajo cenejše in manj moteče, vendar njihovi učinki šele z izvedenimi raziskavami postajajo dovolj zanesljivo preverjene, da se jih lahko priporoči za splošno uporabo. Če bodo uporabljeni, bodo rezultati raziskav neposredno pripomogli k povečani varnosti družbe na potresno ogroženih območjih. Z raziskavami smo pridobili nova znanja tako za sodobno potresno odporno projektiranje novih zidanih konstrukcij, ki vključuje tudi potresno tveganje, kot tudi za utrjevanje obstoječih zidanih konstrukcij s sodobnimi materiali. Ravno tako smo pridobili znanja o načinu preizkušanja osnovnih elementov, zidov, s katerim dobimo verodostojnejše podatke o parametrih potresne odpornosti. Izsledke bomo lahko uporabili pri predlogih za standardizacijo tovrstnih preiskav. Ker so raziskave posredno vpete v svetovno raziskovalno skupnost, bodo z njimi naši raziskovalci potrdili ugled, ki ga v njej že uživajo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
