#EasyFix

EasyFix – Obciążenia sejsmiczne

6 min
linkedinfacebooktwitter

Obciążenie sejsmiczne odnosi się do siły lub wstrząsów, których doświadcza konstrukcja podczas trzęsienia ziemi. Dzieje się tak na powierzchniach styku konstrukcji z gruntem lub z sąsiednimi konstrukcjami.

Charakterystyka obciążeń sejsmicznych

Obciążenia te mają kluczowe znaczenie przy projektowaniu i analizie budynków, mostów i innych konstrukcji zlokalizowanych w regionach aktywnych sejsmicznie. Mogą one działać w dowolnym kierunku, dlatego największy nacisk w projektowaniu sejsmicznym kładzie się na siły podłużne i poprzeczne. Z punktu widzenia ich wpływu na dany budynek, są one nieprzewidywalne nie tylko pod względem kierunku, ale także siły i czasu trwania.

Kategorie sejsmiczne łączników: C1 i C2

Dla zapewnienia przewidywalnego zachowania budowli pod wpływem obciążeń sejsmicznych ważne są odpowiednie pod względem statycznym zamocowania w nośnych elementach budowlanych. Właściwości łączników poddanych obciążeniu sejsmicznemu są podzielone na kategorie sejsmiczne C1 i C2. Kategoria sejsmiczna C1 zapewnia wytrzymałość łącznika tylko w przypadku stanu granicznego nośności, podczas gdy kategoria C2 zapewnia wytrzymałość łącznika zarówno pod względem nośności w stanie granicznym nośności, jak i przemieszczeń w stanie granicznym uszkodzenia i stanie granicznym nośności.

Różnice w badaniach dla kategorii C1 i C2

Podczas badań dla kategorii C1, elementy złączne poddawane są pulsującym obciążeniom rozciągającym i zmiennym obciążeniom ścinającym z uwzględnieniem efektu pękania betonu. Szerokość pęknięcia betonu dla C1 wynosi 0,5 mm. Z kolei w trakcie badań dla kategorii C2 uwzględnia się referencyjne badania łącznika na zniszczenie, a także badania pod pulsującym obciążeniem rozciągającym i zmiennym obciążeniem ścinającym, biorąc pod uwagę wpływ pękania betonu. Dla C2 szerokość pęknięcia betonu zmienia się w zakresie od 0,1 do 0,8 mm.

Zastosowanie łączników w zależności od kategorii

Wymagania dla kategorii C2 są bardziej rygorystyczne w porównaniu do tych stawianych kategorii C1. Z tego względu łączniki sklasyfikowane do kategorii C1 nadają się wyłącznie do elementów niekonstrukcyjnych. Natomiast łączniki z kategorii C2 są odpowiednie do mocowania zarówno elementów konstrukcyjnych, jak i niekonstrukcyjnych.

W Tabeli 1 przedstawione są zależności kategorii sejsmicznych C1 i C2 od stopnia sejsmicznego oraz klasy ważności budowli. Stopień sejsmiczności jest określony funkcją:

ag · S

gdzie:

  • ag to obliczeniowe przyspieszenie ziemskie;
  • natomiast S to współczynnik gruntu (oba definiowane wg EN 1998-1).

Tabela 1 – Rekomendowane kategorie sejsmiczne dla łączników

Klasy ważności budynków a projektowanie pod kątem sejsmicznym

Budynki są sklasyfikowane w 4 klasach ważności, w zależności od: konsekwencji zawalenia dla ludzkiego życia, ich znaczenia dla bezpieczeństwa publicznego i ochrony ludności w okresie bezpośrednio po trzęsieniu ziemi oraz społecznych i ekonomicznych skutków zawalenia. Są to:

  • Klasa I – Budynki o mniejszym znaczeniu dla bezpieczeństwa publicznego, np. budynki rolnicze
  • Klasa II – Zwykłe budynki nienależące do innych kategorii
  • Klasa III – Budynki, których odporność na obciążenia sejsmiczne jest istotna ze względu na konsekwencje związane z zawaleniem, np. szkoły, instytucje kultury
  • Klasa IV – Budynki, których integralność podczas trzęsienia ziemi ma kluczowe znaczenie dla ochrony ludzkości, np. szpitale, elektrownie

 

Wymagania projektowe dla łączników w warunkach sejsmicznych

Łączniki użyte do przeciwdziałania oddziaływaniom sejsmicznym powinny spełniać wszystkie obowiązujące wymagania dotyczące zastosowań niesejsmicznych. Przy projektowaniu łączników należy spełnić jedną z opcji projektowych a1, a2 lub b.

Opcja a: projektowanie bez wymagań dotyczących ciągliwości łączników

Należy założyć, że łączniki to elementy bezstratne i nie są w stanie rozpraszać energii poprzez histerezę sprężystą i nie przyczyniają się do ogólnego plastycznego zachowania konstrukcji. Opcja ta dzieli się na:

  • a1) Projektowanie wg nośności: Łącznik lub grupa łączników jest zaprojektowana na maksymalne obciążenie, które może być przeniesione na połączenie.
  • a2) Projektowanie sprężyste: Połączenie jest zaprojektowane na maksymalne obciążenie uzyskane z kombinacji obciążeń obliczeniowych zawierających oddziaływania sejsmiczne EEd, odpowiadające stanowi granicznemu nośności (patrz EN 1998-1), przy założeniu sprężystego zachowania łączników i konstrukcji.

Opcja b: projektowanie z wymaganiami dotyczącymi ciągliwości łączników

Opcja b nie powinna być stosowana dla mocowania podstawowych elementów sejsmicznych ze względu na możliwe duże nieodwracalne przemieszczenia łącznika, których można się spodziewać. Jeżeli działanie sił ścinających nie jest zniwelowane w inny sposób, należy przewidzieć dodatkowe łączniki i zaprojektować je zgodnie z opcją a1 lub a2.

Testowanie wytrzymałości wiązań prętów zbrojeniowych

W celu zbadania wytrzymałości wiązania prętów zbrojeniowych pod wpływem obciążeń sejsmicznych, przeprowadza się dwie serie testów. Są one wykonywane z zainstalowanymi prętami zbrojeniowymi dla minimalnej (seria 1) i maksymalnej (seria 2) wytrzymałości betonu, dla której wymagana jest ocena. Test został zaprojektowany przy założeniu ogólnej porównywalności z właściwościami wiązania odlewanych prętów zbrojeniowych.

Protokół badań cyklicznych z kontrolą przemieszczenia

Testy powinny być przeprowadzane z kontrolą przemieszczenia przy użyciu wymaganego protokołu stałego poślizgu. Protokół polega na zastosowaniu dziesięciu cykli przemieszczenia między +su (wyciągnięcie) i -su (wciśnięcie), po których następuje test obciążenia resztkowego. Wartość su potrzebną do przeprowadzenia testów cyklicznych należy przyjąć zgodnie z Tabelą 2.

Tabela 2 – Wartości przemieszczeń su

 

Przemieszczenia powinny być mierzone na nieobciążonym końcu pręta zbrojeniowego, jak pokazano na przykład na Rysunku 1 i powinny być mierzone w spójny sposób.

Podczas testu obciążenie rozciągające (lub naprężenie wiązania) oraz przemieszczenie względem stałego punktu poza betonem próbki testowej powinny być stale rejestrowane i zapisywane.

Rysunek 1. Przykład konfiguracji testu wyrywania z pomiarem przemieszczenia na nieobciążonym końcu pręta zbrojeniowego

Źródło: „EAD 331522-00-0601”

 

Projektowanie zamocowań sejsmicznych w programie EasyFix

Program obliczeniowy EasyFix pozwala na uwzględnienie obciążeń sejsmicznych w przypadkach projektowania zamocowań, zarówno w module Beton, jak i Pręty zbrojeniowe. Do działania pod oddziaływaniami sejsmicznymi przystosowane są kotwy wklejane: R-KEXII o odporności sejsmicznej C1 i C2, R-KERII o odporności sejsmicznej C1 oraz kotwa opaskowa R-HPTII-ZF/A4 o odporności sejsmicznej C1 i C2. W przypadku modułu Pręty zbrojeniowe obliczenia można wykonać wykorzystując żywicę epoksydową R-KEXII.

Udostępnij nasz wpis

linkedinfacebooktwitter

Artykuły, które mogą Cię również zainteresować

Testy na budowie - metalowy kołek fasadowy w aplikacji ognioodpornej

28-03-2025TestyNaBudowie

#TestyNaBudowie

Testy na budowie - wkręty dachowe i mocowanie membrany w płycie OSB

#Wydarzenia

Rawlplug w sercu branży – obecni na Fastener Fair Global i w F&F Magazine

#Elektronarzędzia

Ranking wiertarko-wkrętarek: jaką wybrać?

Bądź na bieżąco

Zapisz się i podaj nam swój adres e-mail, a dostarczymy Ci:

Nowości produktowe i bestsellery

w comiesięcznej pigułce

Najlepsze promocje

zawsze aktualne i na czas

Aktualności

dopasowane do Twoich potrzeb

© 2025 Koelner Rawlplug IP