Eksperimentalne raziskave interakcije med armiranobetonskimi ploščami in stenami na potresni mizi

Tatjana Isaković, Antonio Janevski, Matija Gams, Matej Fischinger

armiranobetonske stene, eksperiment v velikem merilu, potresna miza, interakcija med ploščo in stenami

624.012.45+624.042.7(047.31)

Na potresni mizi smo v okviru projekta HORIZONT 2020 SERA-TA na preizkušancu v velikem merilu testirali interakcijo med armiranobetonskimi ploščami in armiranobetonskimi stenami pri različnih nivojih potresne obtežbe. Preizkusili smo trietažno konstrukcijo v merilu 1 : 2. Bila je sestavljena iz štirih sten pravokotnega prečnega prereza, ki so bile v višini etaž povezane z gladkimi armiranobetonskimi ploščami. Preizkušanec smo obremenjevali s potresno obtežbo, katere intenziteto smo postopno povečevali. Pri zadnjih treh testih so se plošče in stene vidno poškodovale. Testi so pokazali, da sta v obravnavnem primeru upogibna nosilnost in togost plošč pomembno vplivali na mehanizem odziva konstrukcije. Po končanih testih so bile vse plošče vidno poškodovane, še zlasti v prvih dveh etažah, kjer je prišlo do plastifikacije zgornje in spodnje armature. Razpoke so se razširile po celi širini plošč. Poškodbe plošč so bile pretežno upogibne. Sodelujoča širina plošč je bila približno enaka celotni širini plošč. Zato je bila upogibna kapaciteta plastičnega členka, ki se je ustvaril v plošči na stiku s stenami, dokaj velika. Posledično so bile prečne sile v plošči dokaj velike, kar je povzročilo tudi velike spremembe osnih sil v stenah. Potresni odziv preizkušene konstrukcije bi lahko glede na določila standarda Evrokod 8 [SIST, 2005] računali kot odziv štirih konzolnih sten, saj običajno ne pričakujemo, da bodo plošče brez gred stene med sabo močno povezale v okvir. Vendar se je izkazalo, da sta bili zaradi razmeroma velike togosti plošč in razmeroma velike kapacitete plastičnega členka v ploščah leva in desna stena v posamezni osi razmeroma močno povezani. Posledično se je ustvaril dokaj močen okvir, sestavljen iz sten in plošč, ki je prevzel velik del (približno 50 %) prevrnitvenega momenta, ki ga je v konstrukciji povzročil potresni vpliv. To je potrdilo posamezne indice iz literature, da lahko že samo plošče brez gred slope stene močno upogibno povežejo (ne le v horizontalni ravnini). Glede na razmeroma močno povezanost sten lahko rečemo, da je bil preizkušanec sestavljen iz dveh povezanih sten, sestavljenih iz dveh slopov sten in ene vrste odprtin. Pri močnejšem potresnem vzbujanju je bil v enem časovnem koraku v obeh stenah en slop obremenjen z močnimi nateznimi osnimi silami. Istočasno je bil drugi slop na nasprotni strani odprtine močno tlačno obremenjen. Zibanje natezno obremenjenega slopa okoli notranjega vogala (na strani odprtine) je bilo vidno s prostim očesom. Na zunanjem vogalu tlačno obremenjenega slopa se je navpična armatura uklonila. Razpoke v posameznih slopih sten so bile nesimetrične in bistveno drugače razporejene od križno razporejenih razpok, ki so tipične za konzolne stene. Pri zadnjem testu je bil dosežen povprečni 1,1% zasuk sten. Nihajni čas osnovne nihajne oblike preizkušanca je od začetnih 0,14 s narasel na 0,32 s. Odziv je bil drugačen, kot ga običajno ocenimo z elastičnimi linearnimi postopki analize, in kaže na potrebo po reviziji postopkov projektiranja.

Tatjana Isaković, Antonio Janevski, Matija Gams, Matej Fischinger (2020). Eksperimentalne raziskave interakcije med armiranobetonskimi ploščami in stenami na potresni mizi. Gradbeni vestnik, letnik 69, številka 10, 254-264. UDK: 624.012.45+624.042.7(047.31). https://gradbenivestnik.zveza-dgits.si/prispevek/2020_10-254-264