SZERKEZETEK MÉRETEZÉSE FÖLDRENGÉSI HATÁSOKRA (A Erocode-8 alapján) Kollár Lásló (4) Épülete odelleése, ialaítása 03. otóber
Épülete odelleése erev födétárcsáal
Épülete odelleése erev erev födétárcsa (3 sabadságfo) födétárcsáal Egsintes sereet 3 x 3 eltolódás a iránban eltolódás a iránban elfordlás
Rács (. típs) Épülete odelleése erev födétárcsáal Egsintes sereet és odellje. típs Keret. típs (.típs) (a) erev födétárcsa (3 sabadságfo) Síbeli erevítés esetében a globális viseledés sepontjából csa a (b) erevítés síját ell egadni.
3 erev födétárcsa (3 3 sabadságfo) Épülete odelleése (a) (b) (c) 3 erev födétárcsa (3 3 sabadságfo) erev födétárcsa ( 3 sabadságfo)
3 9 6 x Épülete odelleése 3 8 5 7 F 7 4 F 4 3 erev födétárcsa 9 elodlás 3 F 9 F 6 F 3 3 erev födétárcsa 9 erő F 3, F 6, F 9 : noaté a sereet tengele örül x F 8 F 5 F F
Épülete odelleése 3 4 5 6 x 7 8 9 3 F F F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F 9 3 x 3 n elodlás n n F F F 3 3 3 n erő a épület erevségi átrixa (3 n sor és oslop) n n n F F F 3 3 3 a épület töeg átrixa (3 n sor és oslop)
3 9 6 x 3 Épülete odelleése A épület sabad regése: 3 n elodlás 3 n erő 8 5 7 4 3 3n x F 9 F 6 F 3 F 8 F 5 F F 3n F 7 F 4 0 3n Saját örfrevencia, T
Eg síbeli ele erevségi átrixa n födé esetén a épület erevségi átrixána () érete (3 n) (3 n), a síbeli eleé ( pl ) pedig n n födé esetében: pl pl pl pl pl n födé esetében: n... j... i+ i... e e e e e e e e n e ni e nj e j e ji e jj e i e ii e ij e e i e j e......
Eg síbeli ele erevségi átrixa n födé esetén a épület erevségi átrixána () érete (3 n) (3 n), a síbeli eleé ( pl ) pedig n n födé esetében: pl pl pl pl pl e e e e h Sˆ h Sˆ e e h Sˆ h Sˆ h h e Ŝ Ŝ Sˆ h e
Eg síbeli ele erevségi átrixa n födé esetén a épület erevségi átrixána () érete (3 n) (3 n), a síbeli eleé ( pl ) pedig n n Ha a erevítés síja a x- sí, aor a erevítés erevségi átrixána eleei elléelt séa serint épülne be a sereet erevségi átrixába: Általános elrendeésű síbeli ele vag ag esetében oordinátatransforációt ell alalani. A visgált erevítés pl pl j pl n =...... j n pl... j......... n pl nn
Eg síbeli ele esetében födé esetén a épület erevségi átrixána érete 3 3, a síbeli eleé ( pl ) pedig b r b T loc T T pl cos cos sin r cos cos sin T sin cos r r loc sin r 0 0 pl cos sin sin 0 0 0 0 0 0 0 0 r cos r sin r
Eg ag esetében födé esetén a épület erevségi átrixána érete 3 3, a agé 3 3 b r r b T loc T T loc cos sin T sin cos r r D 0 0 3 H 3 0 D 0 0 0 0 0 D
Eg ag esetében Hajlító erevsége: d b h f h f h w e s E h d d b h D w 3 f E s b bh h b ds h D f f 3 w E dh bh dh bh h d b D w f w f f 3 6 3 d h b h b h s w f f w f f 3 6 3 dh bh h b e Öblösödési erevség:
Eg ag esetében n födé esetén a épület és a ag erevségi átrixána érete 3n 3n n j n j...... T loc T T=...... j n T... j......... n cos sin sin cos r r 0 0
A töege Koncentrált töegpont s i jedi födé s i i =...... j n... j......... 3j- 3j- 3j 3j- i - i s i 3j- i i s i 3j - i s i i s i n i F s i s n j j...... i n
c A r A töege Téglalap alaú töeg da a jedi födé c A I p a =...... 3j- 3j- 3j 3j- - c 3j- c...... n j...... 3j - c c j n c j...... a a c n j n
l l Síbeli és csavaró regése Csavarási erevség: K, (egségni elfordításáho tartoó csavaró noaté) Tehetetlenségi noaté: (egségni söggorsításho taroó = l l inercia erő noatéa) K l a iránú regés: K 0 4 csavaró regés: K 0 a a a K / a K / T
Sietris erevítésű épülete eltolási és csavarási erevsége Tansé Tartósereeti l l és Silárdságtani l l l K K 3 n BME l l l l K n l K l l n... n
Megosló és oncentrált töege tehetetlenségi noatéa a súlpontra a 4 a 4 4 a a a 4 4 a a 4 a a a
l Síbeli és csavaró regése a iránú regés: K A első regés ne csavarási : a = a a T l > 0.8 a K / T l K K a csavaró regés: / / K 3 a a l K / l 4 a a 3 a a = a l > 0.65 a a = 3 a l > 0.6 a T a
Ne sietris erevítésű épülete
Ne sietris erevítésű a g épülete Nírási öéppont a g
Ne sietris erevítésű épülete (erevségi (nírási) öéppont) x x M F F K K K K K K K K K Nírási öéppontra: 0 0 0 0 x x M F F K K K K K Nírási vag csavarási vag erevségi öéppont F F e o e o e j erevítés (b) (a) nírási öéppont () töeg öéppont i j e j i j M e = o F
x K K 0 j j Ne sietris erevítésű F M e K K A jedi fal eltolódása: x F K SV K K erevség ülpontossága K 0 F K 0 F 0 K M nincs ferde fal j e o e j K F épülete x F o K e e j F e j e o Nírási öéppont fal ülpontossága K K j M= F eo A jedi falban a elodláso (és igénbevétele) növelő sorója: SV e o e j i
l Ne sietris erevítésű épülete l l n... l K l 4 lk n l n l Merevsége a oordinátatengele etséspontjára K + K n K l l l K 4 l l l l j n li i j j i n l i i i j n i i K l l l l i j j l i i K 0 0 0 l i i n i l i i
K l Ne sietris erevítésű épülete l K K l n 0 0 0... l l 0 l K l K n 4 n l K l l K l K l l Merevsége a nírási öéppontra (-re) K l j j j i n n l K l l i 4 i l l i j l i i n n l / i i i i j l i i / i j i i i
nírási öéppont Maggal erevített épület erevítő ag e o töeg öéppont
Különböő típsú erevítése alalaása Tipis elodláso: Csa fal Csavarás elerülése: EI Csa eret Veges csa aonos típsú erevítése fala nírásöéppontja, erete nírásöéppontja és a töegöéppont is egbe esi
Neris érdése: ondenáció (sgorítás) t p 0,0,, n 0 0 0 p p p t p 0 p 0 ~ ~ ~ ~ 0 0 T ~ n 0 p p p ~ p,, ~ ~ 0 T p ~ ~ ~ ~ ~ T n=8, = n =6 Töegátrix singláris! Csa aoat a elodlásoat őriü eg, aele elodításával töeget is ogatn!
Neris érdése: odális töege So sá, vag so eer regésala figelebevétele esetében se érjü el a odális töeg eg elegendően agas aránát (90%). Lehetséges o: Nag töege vanna a sereetben olan heleen, ahol ao gaorlatilag ereven csatlaona a egtáastásoho, és ee a töege ne odlna eg a első regésalaora nag, gaorlatilag odlatlan töeg (a) (b) Megoldás lehet, egserűbb odell egtáastás a töege felett erev táasoat rgalas táassal helettesítjü
Neris érdése: odális töege So sá, vag so eer regésala figelebevétele esetében se érjü el a odális töeg eg elegendően agas aránát (90%). Lehetséges o: Sétesi a doináns regésala több alara! (Vígh Gergel) Jóan és: A hossiránú erő: ns T d T n n 3... n n Megoldás lehet, egserűbb, isebb sabadságfoú odell n+
Neris érdése: odális töege A sereet eg rése ne odl eg. A odális töeg eléri a 90%-ot, de a sereet eg résére ne apn seiis terhet. Megoldás lehet, sereet sétválastása, több óds
nag, gaorlatilag odlatlan töeg Neris érdése: véges elees (a) 3... (b) n sáítás Tanlságo: egserű odellre töreedni, evés sabadságfo tista erőjátéú sereet gépi sáítás ellenőrése öelítő (éi) sáítással n n+
födé A odális válas spetr sáítás eredénei adi erevítőele. óds. óds 3. óds 4. óds 5. óds 6. óds Minden igénbevétel ás és ás obinációból sárai, íg pl. a níróerő ábra ne egetlen teherből sárai! axiális níróerő axiális noaté
A odális válas spetr sáítás Maxiális elodlás a első sinten 30 eredénei Maxiális interstor drift axiális elodláso ülönbsége Maxiális elodlás a ásodi sinten 7 50
Sd( T)= Sd( T) V V T ax 0.64S 3/ 4 0.33 Épülete odelleése rúddal Töege nag rése a födée síjában S d T T C Merev sereet S (a) d T Sd T T Foltonos töeg hajlítóerevség S ( T ) d S ( T ) d S d T i= T C i= V V 0.3S d 0.6S d 0.09S d 0.88S d T (b) d T M Lág sereet S T S d 4 T Sd T 0.6 0.88 Vax Sd T 0.6 4 0.88 d T 0.97Sd T Sd T 0.3 0.09 V3/ 4 Sd T 0.3 4 0.09 Sd T 0.48S T d 0.45HS d 0.09HS d 0.039HS d M Első ala doinál! Másodi ala is fontos!
H V Sd( T)= S ( T ) 3/ 4 d V 0.33 ax T Épülete odelleése rúddal S d i T S 0.8S d d i T C d T Töege nag rése a födée síjában T 0.8 n h Merev sereet S d 0.09 T (a) S d T Első ala doinál! T Foltonos töeg S ( T ) d S ( T ) d i= níróerevség S d V T ax i= T C S 0.85S d V V 0.09S d 0.3S d 0.09S d 0.8S d M M Lág sereet (b) d T 3Sd T T d T 0.8 3 0.09 T Sd T 0.3 0.09 V3/ 4 Sd T 0.3 3 0.09 S T 0.4Sd T d S T 0.5HS d 0.036HS d 0.08HS d Másodi ala is fontos!
Másodrendű hatáso Lág (arcsú) sereete esetében a ásodrendű hatásoat (P- hatás) a éreteésben figelebe ell venni. H F d Elodlásnövelő téneő: Rgalas stabilitásindex: P E E P P F cr F d F P=0 F=0 d P=0 d d P cr d P g F E F E F E Elerülés: P P cr d
Épülete ialaítása (Dowric) Kedveő a g center of stiffness Nírási öéppont Kedveőtlen rotation extra high forces a g
(alapraj) Kedveő Kedveőtlen
Kedveő Kedveőtlen
(függőlegesen) Kedveő Kedveőtlen
Kedveő Kedveőtlen
(alapraj) Kedveő Kedveőtlen
(függőlegesen) Kedveő Kedveőtlen
(alapraj) Kedveő Shearwall frae Kedveőtlen
A földrengés elleni védeeés innovatív ódserei seiis sigetelés passív ontroll atív ontroll
Seiis sigetelés (Base Isolation)
Seiis sigetelés (Base Isolation) Lineáris vag ne lineáris rgó és csillapító elee. Hatása T növelése, regésala egváltotatása, csillapítás növelése Hida felsereet és alépítén öé (sar) Teljes sigetelés felsereet rgalas arad (q=). Követeléne függőleges teherbírás, vísintes flexibilitás, energia dissipáció recentering capabilit ellő vísintes egtáastás ne seiis teherre. Épülete alapoás és sereet öé
Fttatás Időfüggvén serinti visgálat ( Tie histor analsis ) elo -dlás teher M b M b M b3 M col rgalas 0.34 38.7 7.7 79.7 57.3 97.7 dtilis 0.06 5. 5 6.5 sigetelt 0.5 0.8 6.7 3.6 8.6
Seiis sigetelés (Base Isolation) Esöei: gi ólo erősítő lee (a) (b) (a) (b) Követeéne (első regésala): (a) Merev egtáastás (b) Seiisan sigetelt
Folással: (a) + Passív csillapító elee) = (b) ( c) Sebességfüggő csillapító:
RION-ANTIRION HÍD
RION-ANTIRION HÍD
RION-ANTIRION HÍD
RION-ANTIRION HÍD
Tned ass daper c
Tned ass daper Taipei Finacial Center: 508 eter!