Wieloetapowa analiza niezawodności przykładowej konstrukcji murowej
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2021.137168Abstrakt
Bezpieczeństwo konstrukcji murowej determinowane jest wartością zastosowanego współczynnika częściowego, na którą wpływ ma wiele czynników, między innymi: kategoria elementu murowego będąca wyznacznikiem jakości wykonania; rodzaj zaprawy, klasa wykonania robót. Zmienność tych czynników determinuje uzyskanie znacznych różnic w poziomach nośności różnych konstrukcji murowych. Stąd analiza konstrukcji murowych powinna odbywać się przy uwzględnieniu dostatecznego zakresu zmienność czynników wpływających na jej bezpieczeństwo. W artykule przedstawiono wieloetapową analizę bezpieczeństwa przykładowego filara murowanego z cegły pełnej. Dla elementu zbadano zależność pomiędzy współczynnikami częściowymi stosowanych do oddziaływań w różnej konfiguracji oraz współczynnikami do wytrzymałości muru na ściskanie. Analizy polegały na wyznaczeniu wskaźnika niezawodności metodą Monte Carlo, wskaźnika będącego miarą osiągniętego bezpieczeństwa. W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych na rzeczywistym elemencie dla wybranych warunków, a także wyniki przeprowadzonych symulacji numerycznych MES. Analizy wykazały poziom bezpieczeństwa jaki zapewniamy projektując konstrukcję w podstawowej klasie niezawodności RC2.Bibliografia
[1] PN-EN 1990, Eurocode - Basis of structural design. 2002 CEN.
[2] Nowak A., Collins K., Reliability of structures. McGraw-Hill, 2000.
[3] Schuëller G.I., Einführung in die Sicherheit und Zuverlessigkeit der Tragwerken, W. Ernst, Berlin, München, 1981.
[4] Bakeer T.: Reliability assessment of vertically loaded masonry walls, Structural Safety 62 (2016) 47-56. https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2016.06.004
[5] Freudenthal A.M., The Safety of Structures, Transactions ASCE, Journ. Struct. Div., 1945, 71, No. 8, 112-125.
[6] Winkelmann K., Obliczanie niezawodności konstrukcji inżynierskich metodami symulacyjnymi oraz metodą powierzchni odpowiedzi. Gdańsk University of Technology, Gdańsk, PhD thesis, 2013 (in Polish).
[7] Małyszko L., Modelowanie zniszczenia w konstrukcjach murowych z uwzględnieniem anizotropii, University of Warmia and Mazury Publishing House, Olsztyn, 2005 (in Polish).
[8] PN-EN 1996-1-1+A1:2013 Eurocode 6: Design of masonry structures - Part 1-1: General rules for reinforced and unreinforced masonry structures. 2004 CEN.
[9] Bukowski Ł., Szojda L.: Analysis of brick-wall structural behavior under compression in its plane, Procedia Engineering 193, 329-336, 2017. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.221
[10] Matysek P., Identyfikacja wytrzymałości na ściskanie i odkształcalności murów ceglanych w obiektach istniejących, Cracow University of Technology Publisher, Kraków 2014 (in Polish).
[11] Drobiec Ł.: Ściany obciążone głównie pionowo według PN-EN 1996-1 i PN-EN 1996-3, XXVI National Workshops of Design Designer Work, Szczyrk, 9-12 March, 2011 (in Polish).
[12] PN-B-03002:1999. Masonry constructions (in Polish).
[13] PN-B-03002:2007. Masonry constructions (in Polish).
[14] Gajownik R., Sieczkowski J.: Współczynniki bezpieczeństwa i wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie wg EC6 w wybranych państwach UE, Building Materials, no. 452, 2010 (in Polish).
[15] Cervenka V., Jendele L., and J. Cervenka. 2017. ATENA Program Documentation Part 8 User’s Manual for ATENA-GID. Copyright 2000-2017 Červenka Consulting s.r.o., Prague, July 24, 2017.
[16] Buda-Ożóg L., Niezawodność konstrukcji żelbetowych projektowanych metodą Strut and Tie, Rzeszów University of Technology Publishing House, Rzeszów 2019 (in Polish).
[17] PN-EN 1052-1:2000: Methods of test for masonry. Part 1 - Determination of compressive strength;.
[18] PN-EN 1015:2001: Methods of test for mortar for masonry. Part 11: Determination of flexural and compressive strength of hardened mortar.
[20] PN-EN 772-1:2003: Methods of test for masonry units. Part 1: Determination of compressive strength.
[21] Urbańska K.: Zastosowanie systemu Aramis do pomiarów odkształceń konstrukcji murowych, University of Zielona Góra, Scientific Notebooks no. 166, 2017 (in Polish).
[22] Jasiński R., „Badania i modelowanie murowanych ścian usztywniających”, Silesian University of Technology Publishing House, Gliwice 2017 (in Polish).
[23] Mazur W., Drobiec Ł., Jasiński R.: Research and numerical investigation of masonry - AAC precast lintels interaction, Procedia Engineering 193 (2017) 385-392. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.228
[24] Cervenka J., Papanikolaou N.K., Three dimensional combined fracture-plastic material model for concrete, International Journal of Plasticity 24, 2192-2220, 2008. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2008.01.004
[25] Schueremans L., Probabilistic evaluation of structural unreinforced masonry. PhD Thesis, Katholieke Universiteit Leuven, 2001.
[26] Glowienka S., Zuverlässigkeit von Mauerwerkswänden aus großformatigen Steinen. PhD Thesis, Technische Universität Darmstadt, 2007.
[27] Zięba J., Skrzypczak I.: Analysis of reliability of compressed masonry structures, 65. Scientific Conference of the Committee on Civil Engineering of the Polish Academy of Sciences and the PZITB Science Committee, Krynica Zdrój, 15-20.09.2019.
[28] Holicky M., Reliability analysis for structural design, Sun Press, 2009.
English
Język Polski